Ko iščoč sebe in sedanjost stikam po odročnih dolinah sveta, sem vesel, da tudi s pomočjo biologije te kraje in njihove prebivalce razumem ravno dovolj, da sem zanje pripravljen narediti vse. Biologija je orodje, naravovarstvo je njegova uporaba. Rok Rozman, biolog, naravovarstvenik Več kot 13 tisoč doslej znanih kraških jam je pomemben del naše naravne dediščine. Krhko okolje je z vodo, ki se pretaka skozi kras, in z obiski turističnih jam tesno povezano z nami. Dobro poznavanje in varovanje kraškega podzemnega ekosistema sta izhodišči za premišljen razvoj. Biologi in mikrobiologi nenehno poglabljajo temeljna spoznanja o raznovrstnem bogastvu še ne povsem razkritega življenja v njem. Tadej Slabe, krasoslovec Ko sredi mehiških džungel začudeni odkrivamo ostanke izginule majevske civilizacije, je narava vselej tista, ki nam postavlja jasne meje. Ivan Šprajc, arheolog Ne vem, ali lahko obstaja pesnik, ki ne ljubi narave. Kje bi črpali navdih, če ne v lepoti, ki nas obdaja? Jernej Dirnbek, glasbenik, Mi2 9 7 8 9 6 1 9 4 8 0 2 0 5 NIB 60 PREVLEKA TISK.indd 1 30. 10. 20 08.53 Rastvejitev – prvih 1,89341556 × 109 sekund Nacionalni inštitut za biologijo 1960‒2020 Uredniški odbor: Marina Dermastia, Metka Filipič, Kristina Gruden, Tamara Lah Turnšek, Maja Ravnikar, Valentina Turk, Meta Virant Doberlet, Marjan Žiberna Glavna urednica: Marina Dermastia Izvršni urednik: Marjan Žiberna Urednik fotografije: Davorin Tome Besedila: Marjan Žiberna in avtorji Oblikovanje in prelom: Branka Smodiš Jezikovni pregled: Tina Vehovec rastvejitev Elektronska verzija Založil in izdal: Nacionalni inštitut za biologijo prvih 1,89341556 × 109 sekund Zanj: Matjaž Kuntner Ljubljana, 2020 Brezplačna publikacija Naslovnica: Proces odpadanja cvetnega peclja paradižnika, presevni elektronski mikroskop, 10.500-kratna povečava. (Foto: Magda Tušek Žnidarič) Nacionalni inštitut za biologijo 1960–2020 Kataložni zapis o publikaciji (CIP) pripravili v Narodni in univerzitetni knjižnici v Ljubljani COBISS.SI-ID=28555011 ISBN 978-961-94802-3-6 (pdf) Vsebina Začetek časa: Marina Dermastia 8 NIB skozi čas: 1960‒1996 Andrej Čokl 10 1996‒2020 Tamara Lah Turnšek 18 Vse živo Širši pogled: Al Vrezec 30 Raznolikost mnenj: Raznoživost okoli nas, Anamarija Žagar 38 Raznolikost mnenj: Slovensko morje, porodnišnica morskih psov, Lovrenc Lipej 46 Raznolikost idej: Virusi: kako se spreminjajo, Denis Kutnjak 54 Kdo bo koga Širši pogled: Kristina Gruden 60 Raznolikost mnenj: O krompirjevih virusih, sušnem in slanostnem stresu, cirkadianem ritmu, Maruša Pompe Novak 64 Raznolikost idej: Na sledi za povzročitelji rastlinskih bolezni, Tanja Dreo, Nataša Mehle 72 Raznolikost mnenj: Vibracijska komunikacija žuželk, Jernej Polajnar 78 Raznolikost mnenj: Opraševalci in ekologija opraševanja, Danilo Bevk 86 V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov Širši pogled: Patricija Mozetič 96 Raznolikost mnenj: Severni Jadran skozi oči oceanografa, Vlado Malačič 102 Raznolikost mnenj: Mikrobi v morju, Valentina Turk 110 Raznolikost mnenj: Živi svet podzemnih voda je izpostavljen mikroplastiki, Nataša Mori 118 Raznolikost mnenj: Ocenjevanje ekološkega stanja celinskih voda, Tina Eleršek 126 Raznolikost mnenj: Le slovenska voda je naravno brez okusa, Ion Gutierrez Aguirre 134 Današnja znanost je tehnologija prihodnosti Širši pogled: Maja Ravnikar 142 Raznolikost mnenj: Gensko spremenjeni organizmi, Jana Žel 146 Raznolikost mnenj: Preurejanje genoma, Anna Coll Rius 152 Raznolikost idej: Pionirska uporaba 3D celičnih struktur, Bojana Žegura 158 Raznolikost mnenj: Zdravila za gensko terapijo, David Dobnik 164 Raznolikost mnenj: O vsestranski uporabnosti hitrih molekularnih metod, Polona Kogovšek 170 Raznolikost idej: Tudi tumorji poskrbijo za svoje okolje, Metka Novak, Bernarda Majc 176 Raznolikost mnenj: Ostanki citostatikov v okolju, Matjaž Novak 182 Onkraj obzorij: Matjaž Kuntner 190 Korala življenja Prilogi: Odkritja in dogodki, ki so zaznamovali biologijo in z njo svet (1960–2020) 194 NIB-ova korala življenja 194 4 Telo perjaničarja (Sabel a spal anzanii), ki živi tudi v slovenskem morju, tiči v pokončni, do 40 centimetrov dolgi pergamentni cevki. (Foto: Tihomir Makovec) Vselej sem skušal po najboljših močeh upoštevati različnost mnenj raziskovalcev in raznolikost dejavnosti enot Inštituta. Ne glede na različno provenienco in tudi razhajanja sem spodbujal sodelovanje, če je bilo to za vse koristno. Brez sodelovanja znanstvenikov ni šlo ne takrat in ne gre danes. In še eno stvar sem se naučil v časih, ko je bila politika še posebno močna in vplivna – politike in znanosti ne gre nikoli mešati med sabo. Akad. prof. dr. Matija Gogala, direktor NIB-a v letih 1976–1979 Po letih, ki jih nimfa velikega škržada (Lyristes plebejus) preživi v tleh, spleza na drevo, kjer zleze iz svoje stare kože. Ko se krila napolnijo s tekočino in nova koža otrdi, je škržad pripravljen za svoje kratko odraslo življenje. To vključuje značilne napeve, ki jim Matija Gogala prisluškuje že več desetletij. (Foto: Davorin Tome) Začetek časa tudi če je pot obratna, ni nič narobe. Rastvejitev – Danes lahko čistimo tudi take viruse, ki so del prvih 1,89341556 × 109 sekund. Ko je ta predlog najsodobnejših zdravil na svetovnem trgu, name-slišal naš glavni pisec, je dejal, da se sliši kot ime njenih za zdravljenje najhujših genetskih bolezni. novoodkritega kometa v daljni galaksiji. Asociacija Podobne izzive raziskovalcem Inštituta predstavlja se mi je zdela odlična – to je naš Inštitut, zdaj je še v tudi sledenje toksičnim ostankom zdravil v okolju naši Mlečni cesti, a zanj ni meja, saj nenehno raste ali izdelava uporabnih snovi iz nam nadležnih in se veji. morskih meduz. V knjigi boste našli osebne poglede na zgodovino Inštitut, ki ima danes 160 zaposlenih, je prerasel v in razvoj Inštituta skozi oči dveh, ki sta ga vodila največji neodvisni javni raziskovalni inštitut za Začetek časa pred nastopom mandata zadnjega direktorja, skozi vede o življenju v Sloveniji. Pri svojem delu tesno oči naših najbolj uveljavljenih raziskovalcev na po-sodeluje s sorodnimi visokošolskimi in raziskoval- sameznih področjih, skozi intervjuje in članke nimi ustanovami doma in v svetu. Od leta 2003 Knjige na izviren način v določenem mlajših sodelavcev in ne nazadnje, kako vidi Inšti- nekateri naši laboratoriji delujejo skladno s stan- tut v prihodnosti sedanji direktor. V njej boste spo- dardom ISO/IEC 17025, leto zatem pa je Inštitut trenutku zaustavijo čas in nam govorijo: znali, kako so bili inštitutski raziskovalci že v dav- pridobil certifikat ISO 9001. Inštitut je tudi nosilec »Ne pozabimo tega!« nih 60. letih prejšnjega stoletja povezani s svetov- nacionalnega etalona za področje »množina snovi/ Dave Eggers, ameriški pisatelj no znanostjo in jo prenašali v svoje raziskave bioanalize nukleinskih kislin«, zlasti na področju doma. Kako je leta 1996, dve leti po preoblikovanju GSO in mikroorganizmov, ter je od leta 2019 ime-Inštituta v javni zavod, njegovi evoluciji od razi- novan v konzorcij prvih evropskih referenčnih la- red vami je knjiga o rojstvu in prvih šestdese- skovalnega priveska Oddelka za biologijo Bioteh- boratorijev za viruse, viroide, fitoplazme in bakte- tih letih življenja Nacionalnega inštituta za niške fakultete sledila revolucija, ki jo je podčrta- rije. Glede na vse je seveda prostorska stiska veli- biologijo. Kako povezati kuščarice, morje, viruse lo več kot dvajsetletno delo direktorice prof. dr. kanska, a z izgradnjo Biotehnološkega stičišča se in krompir z gorskimi potoki in trenutno najdraž- Tamare Lah Turnšek, ki je bila v vsaj dveh pogle- bomo leta 2023 z velikim veseljem preselili v nove jim zdravilom na svetu je bil velikanski izziv za no- dih prva: prva direktorica in prva oseba v vodstvu prostore. vinarja in pisatelja Marjana Žiberno. Veseli smo, Inštituta, ki po svoji osnovni izobrazbi ni bila iz vrst da ga je sprejel. Zahtevne naloge se je lotil salo-biologov. Bila pa je tudi mednarodna uveljavljena Ponosna in vesela sem, da sem bila v različnih ob-monsko – k besedi je povabil kopico raziskovalk in raziskovalka. Z njenim prihodom je Inštitut dobil dobjih Inštituta tudi njegov del. Verjamem, da je raziskovalcev Inštituta, ki so v intervjujih sprego-resničen pospešek, viden predvsem v veliki rasti in njegova prihodnost svetla, in želim mu, kot je v Be-vorili o stvareh, s katerimi se ukvarjajo. Kar so, razvejitvi raziskovalnih področij ter oddelkov. neškem trgovcu zapisal William Shakespeare: Z ve-drugače kot običajno, napravili v neznanstvenem, seljem in smehom naj pridejo gube časa. splošno razumljivem jeziku. Žiberna pravi, da se je Odlična znanost ostaja temelj vsega, kar počnejo najzahtevnejših tem lotil s preprosto prošnjo – raziskovalci Inštituta, in njeni izsledki se odražajo Prof. dr. Marina Dermastia, urednica skušajte mi svoje delo predstaviti tako, kot bi ga v vse številnejših znanstvenih objavah v najodlič- predstavili radovednemu šestošolcu … Metoda se nejših znanstvenih revijah. Prav na osnovi takih je očitno obnesla. Knjiga, ki jo imate pred seboj, naj-objav so povabljeni k sodelovanju pri mnogo pro- prej kratko odstira zgodovino Inštituta, v nadaljeva- jektih iz najrazličnejših evropskih shem, čedalje nju pa prinaša predvsem vpogled v raziskovalne iz- več takih projektov tudi vodijo. Čeprav so bili zive, ki so postali aktualni v zadnjih letih in bodo v strokovno delo in uporabne raziskave vedno po-prihodnje samo še bolj vznemirjali raziskovalnega memben del dejavnosti Inštituta, se danes meje duha njegovih sodelavcev. med temeljnimi in uporabnimi raziskavami vse bolj brišejo ‒ kar lepo zaokrožuje zadnje poglavje Povezati raznolike teme knjige z naslovom in obli- knjige, ki govori o tem, da je današnja znanost teh- kovanjem naslovnice je bil dodaten izziv za ure- nologija prihodnosti. Kar je še nedavno veljalo za dniško ekipo. Ko smo zagledali elektronsko mikro- izrazito področje povsem »temeljnih raziskav«, grafijo plasti, v kateri s stebla odpadajo cvetovi kot je vibracijska komunikacija žuželk, postaja Odkrivanje našega edinega sveta je visoko na paradižnika, smo si bili edini: grafično čista, ab- del smelih načrtov njihove uporabe. S proučeva- prednostni listi Marine Dermastia. Njegove biološke straktna, biološko pomenska slika, ki bi bila lahko njem rastlinskih virusov so raziskovalci Inštituta skrivnosti razkriva najmlajšim bralcem in tudi zahtevnim recenzentom znanstvenih člankov. sprejemljiva za vse. In naslovnice ni brez naslova. izpopolnili tehnike njihovega čiščenja in koncentri- (Foto: Tom Turk) Običajno imaš najprej naslov in mu iščeš obliko, a ranja do mere, ko izvor virusov ni več pomemben. 8 9 N NIB skozi čas 1960−1996 Andrej Čokl Zadnji korak k potrditvi razvoja Inštituta v samostojno raziskovalno ustanovo je bila njegova statusna pretvorba v javni raziskovalni zavod leta 1994. Svoj pogled na zgodovino, rojstvo in odraščanje NIB-a posvečam vsem kolegom, prijateljem in sopotnikom na tej poti. Imeli smo cilj in pot do njega. Zahvaljujem se jim v imenu generacije, ki je šla po tej poti – Spomin na čase sobivanja NIB-a z Oddelkom za biologijo Biotehniške fakultete v tretjem in četrtem nadstropju ljubljanske Filozofske fakultete. (Foto: Davorin Tome) sedanji in prihodnjim generacijam pa ga v blag opomin ter vodilo pri razmišljanju posvečam z večno resnico, da »nič ne nastane iz nič in nič ne izgine v nič«. Vsak pogled nazaj spremljajo osebne izkušnje bil prof. dr. Hubert Pehani (1960‒1966), nasledila in spomini na čas, kraj in kontekst dogodkov, ki so pa sta ga prof. dr. Miran Vardjan (1966‒1968) in skupaj sprožali takšne ali drugačne vedenjske prof. dr. Franc Sušnik (1968‒1976) kot ravnatelja. vzorce. Z leti spomini na slabo bledijo, ostaja blag Sodelavci Oddelka za biologijo Biotehniške fakul-spomin, ki nezavedno postavi dejstva v piščev du- tete Univerze v Ljubljani (v nadaljevanju Oddelek hovni okvir. Zato je poglavje o razvoju Inštituta v za biologijo) so bili učitelji in mentorji prvih gene-obdobju 1960–1996 moje videnje dogodkov in racij mladih raziskovalcev, ki so se pozneje zaposli-procesov, ki so spremljali in vodili ustanovo od li na Inštitutu in prevzemali odgovornost za njegov njene ustanovitve do pretvorbe v javni raziskovalni razvoj. Uvedli so jih v raziskovalno delo in jim s zavod ter preselitve v Biološko središče. S tem se je svojimi poznanstvi odpirali možnost usposabljanja Inštitut za biologijo umestil v slovenski znanstve-in uveljavljanja doma in v tujini. Inštitut je v tem noraziskovalni prostor kot močna in avtonomna obdobju z nekaj zaposlenimi v administraciji pred-ustanova z odličnimi kompetencami na različnih stavljal možnost večje prožnosti pri izvajanju razi-temeljnih in mejnih področjih biologije. skovalnih projektov Oddelka za biologijo. Pri nastanku in razvoju Inštituta je imela pomemb- Prve zametke Inštituta kot samostojne in avtono- Že v 70. letih minulega stoletja so študenti imeli no vlogo Univerza v Ljubljani, ki je Inštitut s sede- mne znanstvenoraziskovalne ustanove lahko za- profesorja Andreja Čokla za zgled, kako postati žem na Filozofski fakulteti na Aškerčevi cesti 12 sledimo leta 1969, ko je bila v Portorožu kot disloci-mednarodno priznan biolog. (Foto: Jernej Polajnar) ustanovila 29. aprila 1960. Njegov prvi upravnik je rana enota Inštituta ustanovljena Morska biološka 10 11 rastvejitev, prvih 1,89341556 × 109 sekund postaja (MBP). V tem času so začeli zaposlovati MBP je začela delovati v vili z lepim vrtom na prve raziskovalce tudi na Inštitutu v Ljubljani. Po-Sončni poti v Portorožu. Prva leta so raziskave iz- men MBP-ja za nadaljnji razvoj Inštituta je večpla- vajali z najosnovnejšo laboratorijsko in vzorčeval- sten. V celotni zgodovini Inštituta je ta skupina no opremo ter z lesenim čolnom PI-50, ki je še vr-predstavljala njegov najtrdnejši temelj; prva je izva- sto let omogočal raziskovalno delo na morju. MBP jala samostojne inštitutske projekte in na ta način se je v 70. in 80. letih pod vodstvom prof. Štirna in zagotavljala pomemben delež njegove finančne av-prof. dr. Miroslava Zeia utrdila v svojem okolju kot tonomije. Prva je s svojimi raziskavami prodrla tudi prepoznavna, kadrovsko in strokovno močna pa se izven meja Slovenije in tako pomembno prispevala je uveljavila tudi v mednarodnem prostoru. Posta-k njegovi mednarodni uveljavitvi. S svojim zgle- la je aktivna v medvladnih organizacijah oz. njiho- dom, notranjo organizacijo in razvojem izven ne- vih programih. V tem obdobju so se njeni razisko- posrednega vpliva okolja v Ljubljani je MBP nehote valci udeležili tudi več ekspedicij z vojaško razi-krepila samozavest tudi ljubljanskega dela Inštituta skovalno ladjo Andrija Mohorovičić, ki je plula po pri skupni želji po samostojni rasti in razvoju. Jadranu vse do severnega dela Jonskega morja. To Zasluge za ustanovitev MBP-ja je treba v prvi vrsti je bilo tudi obdobje izjemno plodne izobraževalne pripisati prof. dr. Jožetu Štirnu, ki je z veliko truda dejavnosti v okviru mednarodne podiplomske po-in sposobnosti znal prepričati strokovno javnost o letne šole s tujimi predavatelji. potrebi po ustanovitvi skupine, ki bi se v Sloveniji Prve raziskave MBP-ja so obsegale popise žival-ukvarjala z raziskavami morja. Majhno skupino, ki skih in rastlinskih posebnosti slovenskega morja. jo je vodil, je sestavljalo šest mladih, ravnokar di- Raziskave biodiverzitete so še danes ena osrednjih plomiranih biologov in štirje tehnični sodelavci. usmeritev dejavnosti ne le MBP-ja, ampak celo-Selitev Morske biološke postaje Piran v prostore opuščene tovarne mila Salvetti na Fornačah. Staro raziskovalno plovilo Morske biološke postaje Piran, ki je pomenila prve zametke NIB-a. (Foto: arhiv MBP Piran) (Foto: arhiv MBP Piran) tnega NIB-a. Posebno pozornost so posvečali tudi negotov, saj je bila zaposlitev vezana na sredstva ekonomsko pomembnim ribjim vrstam v sever-kratkoročnih projektov. V okviru raziskovalnega nem Jadranu. Dejavnost se je širila še na temeljna dela na Oddelku za biologijo so prvi sodelavci In-in aplikativna področja raziskav skladno s kadro- štituta magistrirali in doktorirali pod mentorstvom vsko in vsebinsko širitvijo skupine ter potrebami vodij kateder. domače in mednarodne strokovne javnosti. Zaradi hitrega razvoja MBP-ja so laboratoriji na Sončni Na videz homogene univerzitetne skupine so sesta-poti kmalu postali premajhni. Leta 1980 se je ob po- vljali raziskovalci z različnim statusom. Medtem ko moči piranske občine, takratne Raziskovalne sku- so imeli kolegi, zaposleni na Oddelku za biologijo, pnosti Slovenije, in delno tudi lastnega vložka pre- trdne pogodbe in jasno pot kariernega napredova- selila v preurejene prostore opuščene tovarne mila nja, so bile zaposlitve tistih članov skupin, ki so bili Salvetti na Fornačah v Piranu, kjer deluje še danes. zaposleni na Inštitutu, negotove, časovno omejene in vsebinsko vezane na okvir zanimanja vodje sku- Razvoj ljubljanskega dela Inštituta je bil v prvem pine, katerega primarna zadolžitev je bila pedago-obdobju počasnejši. Šele v začetku 70. let so se na ško delo. Velika prednost zaposlenih na Inštitutu pa njem za določen čas zaposlovali posamezni mladi je bil čas, ki jim je omogočal polno predanost razi-biologi in se vključevali v raziskovalno delo raz- skavam in poglabljanje znanja v tujini. Tako je poleg ličnih kateder Oddelka za biologijo Biotehniške že uveljavljene MBP tudi v Ljubljani nastajala prva fakultete. V času drugih možnosti zaposlitve so se generacija »inštitutskih« sodelavcev, ki je pozneje mladi za Inštitut odločali v veliki meri zaradi za-prevzela odgovornost za njegov razvoj v avtono- nimanja za raziskovalno delo. Njihov status je bil mno znanstvenoraziskovalno ustanovo. 13 rastvejitev, prvih 1,89341556 × 109 sekund NIB skozi čas – 1960–1996 Leta 1976 je mesto direktorja Inštituta za tri leta ekologijo rastlin in živali na Oddelku za biologijo so prevzel prof. dr. Matija Gogala. Delovanje Inštituta začele nastajati prihodnje inštitutske raziskovalne je bilo še naprej pretežno odvisno od sredstev pro-skupine. Inštitutski sodelavci so se občasno vklju- jektov, katerih odgovorni nosilci so bili zaposleni čevali tudi v pedagoški proces. Tak razvoj je zahte-na Univerzi v Ljubljani. Delitev sredstev med inšti- val razmislek o nadaljnji poti. Proces, ki je vodil k tucijama je sprožala nesporazume, ki so prehajali večji samostojnosti ustanove, se je začel v prvi na osebno raven. Povezanost med sodelavci Inšti-polovici 80. let, ko je Inštitut vodil dr. Milan Lovka tuta se je krepila, povezanost med inštitucionalno (1979‒1984). Predvsem je bilo treba jasno opredeliti ločenimi kolegi v okviru univerzitetnih oz. oddelč- odnose med Oddelkom in Inštitutom za biologijo, nih kateder pa krhala. Mnogi sodelavci Inštituta so ki v tedanji obliki niso imeli perspektive. Na izbiro s svojimi raziskavami doma in v tujini prebili meje sta bila bodisi zlitje Inštituta z Univerzo v Ljubljani usmeritve skupine in so zaradi finančne odvisnosti ali njegova osamosvojitev. Z zadnjo možnostjo so od sredstev, ki jih je v največji meri prek Inštituta bila povezana številna vprašanja ‒ delitev sredstev zagotavljal Oddelek za biologijo, težko uveljavljali projektov, prostorov, lastništvo raziskovalne opre-svoje poglede na vsebino raziskav. To je vodilo v me … Nesporazumi, sprva omejeni na uprave obeh notranjo konkurenco, ki je sprožala nesporazume ustanov, so se prenesli v raziskovalne skupine in pomed upravnimi strukturami obeh ustanov. zneje na višjo raven izven ustanov. Kljub temu se vez med sodelavci Oddelka za biologijo in Inštituta S kadrovsko širitvijo Inštituta je postajal problem ni pretrgala, med njimi je potekala tanka rdeča črta prostorske utesnjenosti v Ljubljani in tudi Portoro-medsebojnega spoštovanja, ki je takrat ni nihče pre- žu vse večji. MBP je leta 1980 to začasno rešila z stopil. Stisnjeni v majhne in neprimerne prostore na omenjeno selitvijo v Piran, v Ljubljani pa je delo še Aškerčevi cesti smo bili vsi globoko v sebi biologi, vedno potekalo v skrajno utesnjenih prostorih Fi-učitelji in njihovi učenci. Ta podzavestna povezava lozofske fakultete na Aškerčevi. To je onemogoča- je omogočila uspešno načrtovanje, izgradnjo in po- lo uvajanje in razvoj novih eksperimentalnih me- Stavba ne prav spodbudnega videza pod Karlovškim mostom v Ljubljani je pomagala premostiti znejše sobivanje v Biološkem središču na Večni poti. prostorsko stisko pred selitvijo v nove prostore Biološkega središča. (Foto: Davorin Tome) tod, zaradi česar je bilo hitremu razvoju znanosti v svetu težko slediti, posledično pa je bilo težko iz- To za obstoj Inštituta kritično obdobje je predsta- polnjevati pogoje za financiranje projektov. Med- vljalo najpomembnejšo fazo razvoja v smeri samo- tem ko je bil univerzitetni del stabilno financiran, stojne znanstvenoraziskovalne ustanove. Danes se je postajal nadaljnji razvoj projektno financiranega lahko z večjo časovno distanco in izkušnjami, po-Jugoslaviji. Pod vodstvom direktorjev mag. Mitje vodila in izvajala MBP, so tudi v tem času večino Inštituta vse bolj kritičen. vezanimi z družbenimi spremembami, ki so sledi- Grosmana (1984‒1988) in podpisanega prof. dr. sredstev za delovanje Inštituta zagotavljali projek-le, vprašamo, ali je bila odločitev za samostojno Andreja Čokla (1988‒1996) so se tedaj utrdile ti, ki so jih vodili univerzitetni sodelavci, izvajali pa Konec 70. let je MBP, tedanje jedro Inštituta, začepot optimalna. Bile so tudi druge možnosti. Smi- predvsem raziskave biologije morja, ekologije, ra- v čedalje večjem delu sodelavci Inštituta. Delitev la poleg raziskovalnega programa izvajati prve dol- selna združitev bi po eni strani okrepila položaj stlinske genetike ter fiziologije rastlin in živali. sredstev je bila v težkih razmerah vir nesporazu-goročnejše monitoringe stanja morja v Tržaškem biologije, po drugi strani pa bi se razvoj omejil na Tako se je vzpostavila dolgoletna usmeritev in nomov in nezaupanja. Želja po popolni odcepitvi in zalivu. Čedalje tesneje se je povezovala z obmor- okvire Univerze v Ljubljani. Število zaposlenih na tranja organizacija Inštituta. Močan kadrovski raz- finančni samostojnosti Inštituta je hkrati večala skimi raziskovalnimi ustanovami na Hrvaškem in Inštitutu je preseglo kritično maso, ki bi jo Odde-mah je bil tudi posledica zaposlovanja mladih razi- pritisk za njegovo ukinitev in priključitev Univerzi v Italiji. Kot prva je začela izvajati mednarodne lek za biologijo še lahko absorbiral. Posledica bi skovalcev, ki jih je do doktorata financirala Raziskov Ljubljani. programe v okviru Sredozemskega akcijskega na- bilo odpuščanje raziskovalcev in drugačne razi- valna skupnost Slovenije. Mnogi od njih danes pre- črta (Mediterranean Action Plan – MAP) Progra- skovalne usmeritve. Zato je prevladala zamisel o vzemajo odgovornost za nadaljnji razvoj Inštituta. Prostorska stiska na Oddelku za biologijo in Inšti- ma ZN za okolje (UNEP), ki je imel namen nuditi osamosvojitvi. Žal so razdružitev ustanov v senci tutu, ki sta bila še vedno na Aškerčevi cesti, je te-podporo sredozemskim državam pri oceni in nad- prihajajoče ekonomske krize v Jugoslaviji spre- Kljub postopnemu razdvajanju pa se je še vrsto let daj dosegla kritično točko. Z začasnimi lesenimi zoru onesnaženja morja. Pomembno vlogo so pri mljali mnogi nesporazumi med obema ustanova-obdržala hierarhija odnosov med sodelavci Oddel- pregradami so sodelavci obeh ustanov zožili ho- tem imele tudi druge agencije Združenih narodov, ma. V veliki meri se jim je izognila le MBP, ki je ka za biologijo in Inštituta znotraj skupin s podob-dnike in dobili nekaj prostora za majhne kabinete na primer FAO in UNESCO. gradila svojo avtonomijo in se razvila v najmočnej- no usmeritvijo. Skupine so vodili sodelavci Oddel- in skladišča nujne terenske opreme. Zahtevnejše ka za biologijo, ki so bili praviloma tudi odgovorni eksperimentalno delo pa na Aškerčevi ni bilo več V ljubljanskem delu Inštituta se je v tem času veča- šo skupino na Inštitutu. V tem času je bila najmoč- nosilci projektov, prijavljenih prek Inštituta. Ostali mogoče. Zaradi nevzdržnih razmer se je skupina lo število zaposlenih, v okviru kateder za botaniko, nejši steber, na katerem je Inštitut obstal. člani skupine, zaposleni na Oddelku za biologijo sodelavcev Oddelka za biologijo in Inštituta pre-zoologijo, primerjalno anatomijo vretenčarjev, an- Razvoj Inštituta v drugi polovici 80. let je potekal v ali Inštitutu, pa so izvajali programe raziskav teh selila v zgornje nadstropje bližnje gostilne Lipa. tropologijo, fiziologijo rastlin, fiziologijo živali ter zaostrenih pogojih ekonomske in politične krize v projektov. Z izjemo sredstev za projekte, ki jih je Tam se je razvijala v močno skupino, ki je delovala 14 15 rastvejitev, prvih 1,89341556 × 109 sekund NIB skozi čas – 1960–1996 na področju ekologije rastlin in sladkih vod. Ideja o programa EU, ki je bil sploh prvi tovrstni projekt ki sta jo skupaj upravljala Oddelek za biologijo in je bilo treba spremeniti stare vzorce vodenja, razši-gradnji Biološkega središča, kjer bi skupaj delovala Inštituta. Sledili so številni mednarodni projekti, ki Inštitut, je zagotavljala učinkovito informacijsko riti in profesionalizirati upravo ter utrditi avtono-Oddelek za biologijo in Inštitut, je vzniknila sredi so omogočili raziskovalno delo, mreženje, pridobi-podporo. mijo posameznih raziskovalnih skupin. 80. let. Odločitev je združila obe ustanovi in dolgo- tev opreme za operativno oceanografijo in poso- Bistveni cilji razvoja Inštituta so bili 35 let po nje-Na temeljih prvega, 35 let dolgega obdobja razvo- ročno vplivala na njune medsebojne odnose in ra- dobitev visokega šolstva. Omeniti velja še več kot govi ustanovitvi doseženi. V tem obdobju je delo- ja, se je nato nadaljevala rast Inštituta do današnje- zvoj. Da je čez nekaj let na Večni poti gradnja ste- 30 dvostranskih projektov s kolegi iz 12 držav. Po- val v težkih ekonomskih razmerah, prišlo je do ga dne, ko s ponosom in lepimi spomini proslavlja-kla, pa je bilo treba veliko skupnih naporov, spreje- membna prelomnica za Inštitut je bila tudi ustano- osamosvojitve Slovenije, ki so jo spremljale hitre in mo njegovih 60 let. manja kompromisov in dokazovanja, kakšen je re- vitev infrastrukturnega centra na MBP-ju leta globoke družbene spremembe, te pa so vplivale snični pomen biologije kot vede. 1995. tudi na pogoje dela v znanosti. V takih razmerah je Za razvoj Inštituta ni bila nič manj pomembna is- Pomemben in zadnji korak k potrditvi razvoja In- Inštitut lahko obstal le kot homogena, piramidalno Prof. dr. Andrej Čokl je bil v obdobju 1988‒1996 točasna odločitev o nakupu, adaptaciji in začasni štituta v samostojno raziskovalno ustanovo je bila organizirana in vodena ustanova, v kateri razisko-direktor NIB-a. preselitvi z Aškerčeve v staro stavbo pod Karlov- njegova statusna pretvorba v javni raziskovalni za- valne skupine niso bile samostojne ekonomske škim mostom. Tja so se poleg uprave preselile sku- vod leta 1994. Ustanovitelja sta bila Vlada RS in enote. To je po eni strani zagotavljalo učinkovito pine, katerih temeljna področja dela so bila citoge- Univerza v Ljubljani. Pretvorba je resda sprožila vodenje v času, ko je bil obstoj Inštituta kritično netika, fiziologija rastlin in živali ter ekologija slad-zahtevne administrativne spremembe, po drugi ogrožen, po drugi strani pa je dolgoročno v nor- kih voda. Nekateri sodelavci so ostali še v prosto- strani pa je zagotovila stabilnejši razvoj Inštituta in malnih razmerah dušilo iniciativnost raziskoval-rih nad gostilno Lipa, prav tako pa so ostale sode- njegovo trdnejšo umestitev v sistem raziskovalnih cev in skupin. Sledilo je obdobje stabilnejših in lavke Inštituta v prostorih Biološke knjižnice. Pre- inštitutov v Sloveniji. predvidljivejših pogojev za raziskovalno delo, zato selitev Inštituta na Karlovško leta 1988 je bil še zadnji korak k popolni osamosvojitvi, saj je fizična Pot do statusnega priznanja je bila dolga, težka in odcepitev dvignila samozavest in zavest o skupni polna nesporazumov. Obdobje razvoja Inštituta odgovornosti za lastni razvoj. Prostori na Karlov-konec 80. in v prvi polovici 90. let so zaznamovali S preselitvijo v Biološko središče ob Večni poti v Ljubljani so se Inštitutu odprla povsem nova obzorja. ški so omogočili boljše pogoje za eksperimentalno hiperinflacija in razpad Jugoslavije, osamosvojitev (Foto: Davorin Tome) delo in krepili občutek pripadnosti, fizična ločitev Slovenije, družbene spremembe in vzpostavitev pa je pomenila tudi prenos reševanje težav na ra-novih inštitucij, spremembe organizacijskih in ven uprav. vsebinskih struktur na področju znanosti, hitro menjavanje ministrov za znanost ter ciklične spre- Močna inštitucionalna odcepitev Inštituta je pusti- membe pri vrednotenju temeljnih in aplikativnih la globoko sled v odnosih med ustanovama. Inšti- raziskav, ki so v kratkih obdobjih sprožale nihanja tut je bil prvič povsem odvisen od lastnih sredstev, usmeritev dela zaradi zagotavljanja finančnih sred-ki jih je pridobil z različnimi projekti. Oddelek za stev za obstoj ustanove. Vse to je zahtevalo hitro biologijo in Inštitut sta si na razpisih konkurirala, prilagajanje ter odgovorne in pogumne odločitve, vendar pa se vezi niso pretrgale. Skupaj sta odgo-ki so dale temelje za nadaljnji razvoj Inštituta. vorno izpeljala zahtevno gradnjo in sredi 90. let Kljub vsem težavam pa je bilo to lepo obdobje, za-preselitev v novo Biološko središče ob Večni poti, znamovano z enotnostjo, nesebično medsebojno kar je bila najpomembnejša naloga tistega časa. V pomočjo, entuziazmom in občutkom pripadnosti tem za delo primernem okolju sta se ločeni usta-skupni viziji o razvoju lastne ustanove. Bilo nam je novi spet zbližali na pedagoškem in raziskovalnem težko, a vendar lepo. področju. Sredi 90. let je raziskovalno delo Inštituta potekalo V tem obdobju se je MBP razvila v eno najmočnej- v okviru petih raziskovalnih skupin na področjih ših raziskovalnih skupin ob severnem Jadranu. V biologije morja, genetike rastlin, ekologije sladkih obdobju 1990‒1993 je sodelovala v dotlej najve-vod ter fiziologije rastlin in živali. Vse skupine so čjem projektu v okviru delovne skupine Alpe tesno sodelovale z drugimi ustanovami v doma-Adria. Ta projekt je povezal raziskovalce iz Rovi- čem in mednarodnem okolju. Vsebine raziskav so nja, Pirana, Trsta in Benetk z namenom, da bi nadgradili vse številnejši sodelavci z izobrazbo na raziskovali sluzenje morja, enega večjih ekoloških področjih kemije, fizike, matematike in drugih problemov tistega časa. Leta 1994 je ta skupina ved, zato se je začelo raziskovanje tudi na podro-pridobila prvi evropski projekt iz 4. okvirnega čjih biotehnologije, biofizike, biokemije. Knjižnica, 16 17 NIB skozi čas – 1996–2020 Lepo je pisati lepe zgodbe s srečnim koncem, Na IJS-ju sem z vmesnimi nekajletnimi bivanji v a ko sem stopila v zgodovino Nacionalnega inšti-tujini skoraj dve desetletji pridobivala izkušnje na N tuta za biologijo (NIB), nisem vedela, kakšen bo raziskovalnem in tudi organizacijskem področju. ta konec. Čeprav nekateri spomini zbledijo, se Oblikovala sta me tamkajšnje zelo tekmovalno drugi skozi zgodovinsko prizmo izostrijo. Nepo-vzdušje, ki je ciljalo na znanstveno odličnost, in že NIB skozi čas zaben bo dan, ko sem vstopila v le malo pred tem tedaj, morda celo še bolj kot danes, tesna poveza-zgrajene prostore Biološkega središča, kamor se nost znanosti z gospodarstvom na skoraj vseh raz-je preselil Inštitut za biologijo, da bi v sosedstvu z iskovalnih področjih; sama sem na primer v 80. 1996−2020 Oddelkom za biologijo Biotehniške fakultete letih sodelovala s tovarno Krka. Vse to sem želela Univerze v Ljubljani začel pisati novo poglavje o prenesti na Inštitut za biologijo. Izkušnje s podok- (skupni) usodi. Tedaj se je zgodba Inštituta začela torskih izpopolnjevanj v ZDA in vodenja Labora-prepletati z mojo osebno zgodbo. Vznemirjenje torija za raziskave metastaziranja v Medicinskem ob prevzemu vodenja Inštituta se je mešalo z ob-centru Albert Einstein v Philadelphii in domače Tamara Lah Turnšek čutki tesnobe ob vstopanju v nov svet, svet biolo- izkušnje, pridobljene ob ustanavljanju Centra za gije, ki ga kot biokemičarka nisem prav dobro stomatološke raziskave na IJS-ju, so bile dobra po-poznala. Prihajala sem s tedanjega Oddelka za potnica tudi v poslovnem smislu. Vodila me je mi-Moje vodilo pri delu je vedno bila misel biokemijo Inštituta Jožef Stefan (IJS), kjer je bil sel Franklina Roosvelta: »Naredi, kar moraš, s ti-prvi biolog, s katerim sem se srečala, prof. Drago stim, kar znaš, in tam, kjer si!« ameriškega predsednika Franklina Delana Roosvelta: Lebez. Vodil me je skozi podiplomski študij in »Naredi, kar moraš, s tistim, kar znaš, tam, kjer si.« njemu se moram zahvaliti, da mi je vzbudil zani- manje za biologijo. Vendar sem osnovne principe Inštitut za biologijo (IB) »Iz take smo snovi kot sanje,« je dejal biologije začela razumevati šele v številnih pogo- vorih z novimi sodelavci na Inštitutu za biologijo. Po besedah mojega predhodnika prof. Andre- Shakespeare. Jaz pa pravim: Iz take smo snovi ja Čokla leta 1996 IB ni bil več pripet Univerzi v kot znanje, ki se ujame v nam neznan splet Radovedna po naravi sem želela z njimi preživeti Ljubljani in se je pravkar oblikoval kot enotna in nevronov in išče nove misli. In ko ujamemo čim več časa, ne le na sestankih, ampak v naravi, samostojna znanstvena ustanova – javni razisko-pravo misel – spoznanje, jo umestimo v svoje ki so jo proučevali, gozdovih in travnikih, ob gor- valni zavod (JRZ). Raziskovalno delo je potekalo v zanke in udejanjimo v znanstvenem poskusu. skih jezerih, rekah in seveda morju. Razumevati okviru petih raziskovalnih laboratorijev, med ka-Potem znanje lahko okameni in postane sem začela svet orhidej, krompirja in žuželk, terimi so bile raziskave naravnega okolja že tedaj jamskih hroščev, stenic in čebel, pa rakov in rdeča nit. Raziskave biologije morja so potekale stvarnost. Znanje postavimo v nek nov skrivnostnih sov, kot je viden in razumljiv samo na Morski biološki postaji (MBP), raziskave slad-kontekst. Kamenček, morda začasno napačno tistim znanstvenikom, ki se poglabljajo v srž ži- kovodnih in kopenskih ekosistemov v Laborato- umeščen v mozaik, a vendar bo prej ali slej vljenja. Biološka znanja, oplemenitena s sorodni- riju EKO, s površinskimi vodami, školjčišči in al- v tem mozaiku našel pravo mesto. Ali pa tudi mi vedami – biokemijo, biofiziko, bioinformati- gologijo se je ukvarjal Laboratorij za ekotoksiko- ne. Saj, kje bo naša današnja znanstvena misel ko, in danes tudi že umetno inteligenco, so te- logijo in ekotoksinologijo (EKOTOKS), rastline jutri, ko bo mozaik našega spoznanja dobil spet melj novih tehnologij na številnih področjih, na sta proučevala Laboratorij za fiziologijo rastlin drugo podobo – tega ne vemo. Ne vemo, ali nam primer farmacevtske biotehnologije in virologi- (FITO) in Laboratorij za rastlinsko citogenetiko bo kdaj dano končno spoznanje, saj je eno je, dolgoročno pa predvsem okoljske biotehnolo- (CITO), Laboratorij za nevrobiologijo (ENTO- človeško življenje prekratko – rodimo se in gije. To sem tedaj le slutila, a že od začetka me je MO) pa se je posvečal žuželkam. S prenesenimi umremo v ne-vedenju! obhajal občutek, da vem, kaj mi je storiti za to, da projekti z IJS-ja, pridruženo kolegico prof. Met-bi postavili biologijo v našem prostoru na njeno ko Filipič in obstoječimi kapacitetami sem usta-pravo mesto – med najboljše med naravoslovni- novila še Laboratorij za molekularno biologijo in mi vedami. Žal prav ta veda v preteklosti družbe- biokemijo (GEN) z namenom krepiti te metodo- no ni bila prepoznana na tak način. A resnici na logije tudi na drugih področjih biologije. V tem ljubo, v začetku 90. let prejšnjega stoletja tudi smo več kot uspeli, saj se danes pristopi genskih marsikateri biolog ni razmišljal o biologiji kot tehnologij in tako imenovanih »omik« vraščajo v Inštitut, ki je bil izven bioloških krogov pred tem le znanosti ob boku ali prepletajoči se z atomsko fi-veliko bioloških raziskav in nas uvrščajo med vo- malo poznan, je pod vodstvom prof. dr. Tamare Lah Turnšek dobil mesto najprej na slovenskem in nato ziko ali elektroniko ali podjetništvom. Vse to je dilne na področju sistemske biologije in bioinfor-tudi na svetovnem zemljevidu. (Foto: osebni arhiv) danes realnost. matike. 18 19 rastvejitev, prvih 1,89341556 × 109 sekund NIB skozi čas – 1996–2020 Prva petletka – pozicioniranje navsezadnje le prepoznali kot propulzivno ustano- nadaljujejo naše raziskovalke tudi v sklopu EU tem vodilu že v 70. letih prejšnjega stoletja polovi-in znanstvena politika vo. Za časa ministra Umeka leta 1999 je MZT projekta. Kljub temu poudarjam, da danes, ko so na co odličnih znanstvenih kapacitet vlagal v razvoj Leta 1999 smo se preimenovali v Nacionalni in-umestil prenovo MBP-ja v svoje investicijske načr- NIB-u raziskovalke v krepki večini, ne smemo izgu- nekaterih ključnih gospodarstev Slovenije. V tej štitut za biologijo (NIB) z vizijo pokrivati široko te in leto zatem smo lahko tudi nabavili večje razi-biti prepotrebnega ravnotežja med spoloma v razi- luči je vsaka dilema o temeljnem ali aplikativnem področje biologije in se jasno razlikovati od nekaj skovalno plovilo, imenovano Sagita. Leta 2004, ko skovalnih skupinah, saj le različnost v kompleksnem raziskovanju, ki še danes razburja nekatere politike inštitucij s podobnimi imeni v Sloveniji. Ključni za je resorno ministrstvo prevzel Jure Zupan, se je psihofizičnem ravnotežju kot jin-jang privede do in je bila tudi na NIB-u ob pripravi nove vizije uspešen razvoj pa sta bila administrativna prenova vanj vtihotapilo tudi visoko šolstvo (MVZT). Le-to sinergij v kreativnem znanstvenem delovanju. predmet mnogih razprav, popolnoma brezpred- za učinkovitejšo podporo raziskovalcem in okre- je hotel minister umestiti kar na inštitute. S tem je metna. Ob bok vročim razpravam o jeziku v zna- zamajal temelje poslanstva JRZ-jev in na drugi sta- pljeno financiranje. Oboje nam je v nekaj letih nosti in bojazni, da bi z izgubo slovenskega jezika ni zaostril odnose JRZ-jev z univerzami. A tudi di- uspelo doseči. Z izjemo MBP-ja, ki se je v svojem Desetletje rasti in poti izgubili narodnost, pritrjujem prof. Osredkarju, da alog med JRZ-ji in resornim ministrstvom je po- okolju že takrat dobro profilirala, je bil NIB v razi- do odličnosti je za narod še toliko bolj usodna izguba lastne zna- stajal vse glasnejši v zahtevi po primernem financi- skovalni sferi in javnosti relativno slabo prepozna- nosti in znanja. ranju, ki je ob prelomu stoletja začelo hitro usihati. »Razvita znanost je že sama po sebi pogoj za ven. Za to so obstajali zgodovinski razlogi. Kljub nadaljnji razvoj, podobno kot je bila včasih pisme- Ob koncu stoletja smo se organizirali v program- temu da si je NIB v samostojni Sloveniji pridobil Ustanovili smo KORIS (Koordinacija javnih razi-nost. Prav tako naj bo jasno, da je znanost nepo- ske skupine in predlagali šest programov. A že enak status JRZ-ja kot Kemijski inštitut in IJS, pa skovalnih zavodov) kot skupinskega sogovornika grešljiv del narodne kulture, tiste kulture, ki poleg prve evalvacije v letu 2002 so pokazale na šibke njegovi ustanovitvi leta 1960 ni botrovala politika resornemu ministrstvu in soustvarjalca raziskoval-drugih dejavnikov daje človeškim skupinam značaj točke ocenjevanja, ki nam je tedaj ob izključno do-z jasnimi cilji sodelovanja z gospodarstvom in po- ne politike, ki ne sme biti odvisna od trenutno vla- narodnosti,« je dejal moj vzornik prof. Milan mačih recenzentih odneslo poldrugi program. Ne-speševanja znanosti na področjih, ki jih je družba v dajoče politike oz. ideologije. Poudarili smo odlič- Osredkar, dolgoletni direktor IJS-ja, ki je prav ob kaj let kasneje smo po tako imenovani obvezni povojnem času potrebovala. NIB je tako kot samo-no znanost kot poslanstvo JRZ-jev in osnovo ra- rastniški JRZ iskal svoj prostor in si poslanstvo zvojnega dela za gospodarstvo in strokovno sode-ustvarjal sam. lovanje z državnimi telesi v izvajanju področnih politik. Ob tem pa naj bi inštituti imeli tudi po- Kljub pridobljeni avtonomiji in novemu statusu membno vlogo v terciarnem izobraževanju – kjer Na sejmu EXPO leta 2000 v Hannovru je slovenska vlada predstavitev osnovnih tematik – varovanja okolja JRZ-ja je od Ministrstva za znanost in tehnologijo si še danes prizadevamo za partnersko sodelovanje in podnebnih sprememb – dodelila NIB-u. Predsednica delegacije je bila prof. dr. Aleksandra Kornhauser (skrajno (MZT) oz. tedaj ustanovljene Agencije za razisko-z univerzami. Poslanstvo JRZ-jev pa je bilo, še po- levo), direktorica NIB-a prof. dr. Tamara Lah Turnšek (v sredini) pa je predstavila okoljevarstveno problematiko valno-razvojno dejavnost (ARRS) dobil le tretjino z vidika skrbi Inštituta za ohranjanje biodiverzitete ter prizadevanj za razvoj »zelenih« biotehnologij. sebno ob vstopu v EU, pogosto pod vprašajem in (Foto: arhiv NIB-a) svojih prihodkov. Prav to pa je NIB krepilo v zave- ob menjavah vlad ter pisani politični paleti mini- danju, da mora sam poskrbeti za svoje delovanje. strov, kot so bili Slavko Gaber, Jure Zupan, Gregor Začetno rast NIB-a je v času, ko večina slovenske Golobič, Žiga Turk, Mojca Kucler Dolinar, Jernej raziskovalne sfere o takih projektih ni niti razmi-Pikalo, Stanislava Setnikar Cankar, Klavdija Mar- šljala, podpiralo presenetljivo veliko mednarodnih kež, Maja Makovec Brenčič, tema vročega politič- projektov, predvsem na MBP-ju in EKO. Razisko- nega dialoga. valci MBP-ja so sodelovali že v 4. okvirnem pro- gramu EU, NIB-ovci pa so zatem močno zagrizli Politični dialogi, ki so bili nujni v prvem obdobju tudi v 5., 6. in 7. okvirni program EU. Predvsem pa mojega delovanja, mi niso bili tuji. Nasprotno, ves so NIB vseskozi »držale nad vodo« številne stro-mandat sem, ob zavedanju, da je od tega odvisna kovno-raziskovalne naloge in manjše naloge za tudi usoda raziskovalcev NIB-a, bolj ali manj uspe-uporabnike, kar žal pomeni tudi hudo razdroblje- šno poskušala soustvarjati slovensko znanstveno nost raziskovalnega dela. Jasno je, da taka nestabil- politiko kot predsednica KORIS-a, Sveta za zna- nost, ki so jo politiki še celo desetletje zatem oce- nost in tehnologijo in Odbora Republike Slovenije njevali kot »stimulacijo za boljšo konkurenčnost in za podelitev nagrad in priznanj za izjemne dosežke kakovost«, ne vodi v znanstveno odličnost. v znanstvenoraziskovalni in razvojni dejavnosti. Nazadnje, a ne najmanj pomembno, sem si kot O finančni podhranjenosti NIB-a je bilo zato treba večletna predsednica Komisije za enake možnosti vseskozi prepričevati našega ustanovitelja, Vlado žensk v znanosti in visokem šolstvu, osnovani pri RS, kjer pa so se njeni ministri, odgovorni za zna-Ministrstvu za šolstvo, znanost in šport v času mi- nost, od leta 1992 dalje vrstili nič manj pogosto kot nistrice Čokove, prizadevala vplivati na zavedanje danes. Ministri Peter Tancig, Rado Bohinc, An-o subtilnih, a lahko usodnih diskriminacijah razi- drej Umek, Alojzij Marinček in Lucija Čok so nas skovalk v naši sferi in tudi na NIB-u. Delo zdaj 20 21 rastvejitev, prvih 1,89341556 × 109 sekund NIB skozi čas – 1996–2020 »samoevalvaciji«, skupnem razmisleku o viziji in »petletka« je bila zaznamovana z rastjo NIB-a v vseh Program »Ekotoksikologija, toksikološka genomi-Hkrati smo v ljubljanskem delu NIB-a v Biološkem strategiji NIB-a začeli svoje programe smiselno pogledih. ka in karcinogeneza« je predstavljal združen pro- središču kmalu začutili stisko s prostorom. V za- združevati in jih dobro oblikovali v dveh glavnih gram treh prvotnih laboratorijev in se je z novo dnjih 20 letih smo tako »prizidek« Biološkega sre-smereh: v raziskave za varstvo okolja in v razvoj V tem duhu je NIB razvijal znanstveno odličnost do opremo osredotočil na zaznavanje in delovanje ci-dišča iz pomožnih prostorov in garaž preurejali in modernih genskih tehnologij, predvsem za razi- današnje prepoznavnosti in uvrstitve med tri elitne anobakterij ter njihovih toksinov, na genetsko to- prenavljali v prepotrebne laboratorije, ki pa danes skave rastlinske in medicinske biotehnologije. V JRZ-je na področju tehnike in naravoslovja v državi ksikologijo in iskanje bioloških označevalcev za ne vzdržijo več zahtev sodobne biotehnologije. letih 2006–2007 smo kot prvi med JRZ-ji k ocenje- s prepletajočimi se poslovnimi povezavami doma in sodobno klinično diagnostiko raka. Nove slikovne Projekt prenove in posodabljanja »prizidka«, v vanju NIB-a sami povabili mednarodne eksperte. na tujem. Tako se je program »Rastlinska fiziologija tehnologije so nam omogočale vpogled v matične katerem danes poteka več kot polovica raziskav Skozi prizmo naših zmožnosti na eni strani in do-in biotehnologija« uvrstil med najboljših 20 skupin in rakave celice ter študije napredovane maligno- NIB-a, smo predstavljali že v letih 2010–2011 te- sežkov na drugi so ti jasno in ne ravno pohvalno v Sloveniji. Zaradi novih usmeritev se je kasneje sti. Skupina se je tesneje povezala z ljubljansko danjemu ministru za znanost Gregorju Golobiču. ocenili tudi splošno stanje v naši raziskovalni poli- preimenoval v program »Biotehnologija in sistem- Medicinsko fakulteto, Univerzitetnim kliničnim Po dolgoletnem, vztrajnem in požrtvovalnem pri-tiki in praksi. Ob tem so bili presenečeni nad rela- ska biologija« in se z vpeljavo najsodobnejših tehno- centrom in Onkološkim inštitutom. Na drugi stra- zadevanju za iskanje investicijskih sredstev smo tivno dobrimi dosežki NIB-a glede na nizko javno logij vključil v center odličnosti »Biotehnologija s ni pa so prve raziskave vpliva okoljskih onesnaže-večinoma z lastnimi vložki v marcu 2020 projekt le vlaganje v znanost. farmacijo«, podprt s strukturnimi skladi EU in sred- stvi podjetja LEK d. d. Laboratorij za določanje gen- valcev na potencialno karcinogene poškodbe jedr- pripeljali do podpisa dokumenta o financiranju s Skupaj z razvojem NIB-a je bila nujna notranja re- sko spremenjenih organizmov, ki deluje v okviru nega materiala posegale na področje varstva okolja strani Ministrstva za izobraževanje, znanost in organizacija in tako je najprej prišlo do združevanja programa, je postal prvi mednarodno akreditiran in omogočile povezave v mednarodne konzorcije šport in Urada za kohezijsko politiko, čeprav v okr-laboratorijev v organizacijske enote, ki so se leta 2005 laboratorij na NIB-u. Raziskovalci programa že od in projekte EU. njeni višini. Na prehojeni poti so nas podpirala pri- iz »laboratorijev« preimenovale v oddelke. Leto 2006 leta 1997 izvajajo storitve na večji raziskovalni opre-poročila Univerze v Ljubljani, Koordinacije samo- K varstvu okolja prispeva predvsem progam nam je prvič uspelo zaključiti s presežki in naslednja mi v okviru instrumentalnega Centra PLANTA. stojnih raziskovalnih inštitutov Slovenije (KO- »Združbe, odnosi in komunikacije v ekosistemih«, sRIS), skupine domačih in tujih ekspertov KEN v katerem so združene raziskave o biodiverziteti, (Knowledge Economy Network) ter Slovenskega varstvu okolja, specifičnih ekosistemih ter raziska-inovacijskega stičišča, ki smo jih prosili za strokov- ve žuželk, obogatene s pristopi študije vpliva fizi- no oceno predlaganega projekta. Bodrila so nas Na temeljih manjše stare stavbe na Fornačah danes stoji sodobno opremljena Morska biološka postaja kalnih, trofičnih in informacijskih interakcij na tudi priporočila partnerskih biotehnoloških podje-Piran. Z raziskovanjem, ki prinaša nova spoznanja, prispeva k ohranjanju našega morja in nasploh vseh morskih okolij sveta. (Foto: Tihomir Makovec) vedenjske vzorce ter podprte s senzoričnimi, eko- tij in farmacevtske firme LEK, ki so utemeljevala loškimi in ekofiziološkimi raziskavami. Ta pro- učinek sodobno načrtovane infrastrukture na sku- gram se je dopolnjeval s programom ekotoksikolo- pne raziskave in razvojne centre, ne nazadnje tudi gije v okoljskih sledenjih, tradicionalno v rekah, na možnosti ustanavljanja odcepljenih podjetij, visokogorskih jezerih in podzemskih vodah, pa kot je firma Biosistemika, NIB-ov »paradni konj«, tudi drugih specifičnih sledenjih in proučevanju ki je izšel iz naših laboratorijev. naravnih habitatov. Obdobje ob prelomu desetletja je bilo najbolj pro- pulzivno za program »Raziskave obalnega morja«, Vstop v novo desetletje saj je bila v Piranu na Fornačah v letu 2006 do- Leto 2011 je bilo za NIB v dotedanjem več kot končno zgrajena prostorna in sodobno opremljena 50-letnem obstoju najuspešnejše. To velja za naše stavba MBP-ja. Dodatna infrastruktura, kot so raziskovalne, razvojne, strokovne in pedagoške de-predavalnice in dormitoriji za gostujoče skupine javnosti, predvsem pa za finančno uspešnost, ki bi raziskovalcev, v poletnih mesecih predvsem med-lahko omogočila osvajanje sodobnih trendov bio- narodne, je omogočila povezovanje raziskav z izo- logije. A žal je že grozila ekonomska kriza, ki je braževanjem. Kmalu po prenovi MBP-ja so skoko- najprej zarezala prav v znanost. Čeprav nam je do- vito poskočile objave znanstveno odličnih člankov, kument »Drzna Slovenija 2011‒2020«, ki je nastal okrepile so se mednarodne raziskave in v zadnjem na pobudo resornega ministra Golobiča, vzbujal času tudi domači projekti. Pomemben doprinos k optimizem, so bile napovedi za leto 2012 zlogla-aplikativnim raziskavam tega programa omogoča sne. Dokument je bil sprejet v državnem zboru in tudi instrumentalni center MBP, ki je bil ustano-naj bi bil za vlado obvezujoč. Vizija razvoja visokega vljen že leta 1999. Pokazalo se je torej, kako po- šolstva, združena z raziskovalno in inovacijsko stra- membni sta infrastruktura in oprema za kakovost tegijo Slovenije (RISS), je na podlagi odlične analize raziskav ter inovativnih aplikacij. stanja v znanosti in prenosu znanj in tehnologij 23 rastvejitev, prvih 1,89341556 × 109 sekund NIB skozi čas – 1996–2020 Leta 2006 je bil podpisan prvi sporazum o sodelovanju med NIB-om, ki ga je zastopala direktorica prof. dr. Tamara Lah Turnšek (desno), in Univerzo v Ljubljani, ki jo je predstavljala rektorica prof. dr. Andreja Kocijančič (levo). (Foto: arhiv NIB-a) Na proslavi 40-letnice, ki jo je NIB praznoval leta 2000 na prostem pred stavbo ob Večni poti v Ljubljani, je bil častni govorec pokojni prof. dr. Miroslav Zei, začetnik morske biologije pri nas krčenju raziskovalne dejavnosti v Sloveniji po drugi študije mutagenosti skladno z načeli dobre labora-in pobudnik ustanovitve Inštituta za biologijo v Ljubljani. (Foto: arhiv NIB-a) svetovni vojni, saj smo z vlaganjem državnega de-torijske prakse (GLP), vključuje vse raziskovalce, narja v znanost pristali na repu evropskih držav – ki so privzeli sistem kakovosti kot nujnost, ki vodi celo pridruženih članic, med katerimi smo v času tudi k višji kakovosti temeljnih raziskav. V poslov-med raziskovalnimi inštitucijami in inovativnimi ravnanjem le še poglablja in podaljšuje gospodar-pridruževanja EU vodili«. Pokojni akademik Robert nem smislu naj izpostavim skoraj ilegalno ustano-podjetji v podrobnosti izdelala cilje in ukrepe, ki so ska škoda, saj zastaja lastni razvojni potencial, Blinc je na vprašanje, ali nas znanost v krizi lahko vitev prej omenjenega podjetja Biosistemika, ki je Sloveniji obljubljali svetlo prihodnost. Ta ambicio-rešuje, izjavil: »Znanost sama po sebi res ne rešuje mladi možgani pa bežijo v tujino. Škoda je bila ne- izšlo iz Oddelka za biotehnologijo in sistemsko bi- zni program, ki naj bi ga izvajala Ministrstvo za nobenih kriz – ne finančne ne ekološke – a brez izmerljiva in nas bo tepla še v prihodnosti. ologijo. Pri ustanovitvi smo njegovemu prvemu šolstvo, znanost in šport ter Ministrstvo za gospo- znanosti se iz nobene krize ne moremo rešiti!« Ali direktorju, našemu nekdanjemu mlademu razisko-darstvo, bi nas uvrstil med razvite evropske države V uvodu k letnemu poročilu 2013–2014 sem zapise bo ob (po)virusni krizi morda le kaj spremenilo? valcu, nudili vso podporo. Podjetje ima po desetih z vlaganjem najmanj enega odstotka BDP-ja v zna- sala, da »naj bo torej ta uvod kratko in jasno sporo- V času gospodarske krize se je NIB, navajen boja letih obstoja že skoraj 50 zaposlenih in hčerinsko nost. Vse je pogoltnila ekonomska kriza, ki je sledi- čilo našemu Ministrstvu za izobraževanje, znanost, za preživetje, začel močneje povezovati z gospo- izpostavo v ZDA. S trženjem proizvodov in stori- la v naslednjih petih letih. Pravzaprav ne kriza kulturo in šport, Javni agenciji za raziskovalno de-darstvom in krepiti uporabne potenciale ter po- tev se na NIB-u sistemsko ukvarja leta 2010 usta- sama, pač pa skrajno nespametna odločitev vlada- javnost RS in bralcem glasno opozorilo, da s krče- slovne aktivnosti. Poslovni odbor, ki smo ga osno- novljena Pisarna za prenos tehnologij. Leta 2017 je jočih, ki so se na RISS-u požvižgali in prav znano- njem javnih sredstev na področju znanosti in ra- vali že leta 2006 in si je kmalu zatem pridobili stan- skupaj s sorodnimi pisarnami v slovenskem pro- sti odrezali najmanjši kos kruha med vsemi resorji zvoja počasi, a zanesljivo režejo vejo, na kateri sedi-dard za poslovanje IS0 9001, je NIB-u omogočal storu vstopila v prenovljen konzorcij tovrstnih pi-javnega sektorja. Tako je financiranje znanosti, ki mo vsi. Še več, taka znanstvenoraziskovalna politi-kredibilnejše in učinkovitejše povezave s podjetji. sarn. Postala je nepogrešljiva pri dogovorih s parje leta 2010 znašalo 0,76 odstotka BDP-ja, do leta ka, če se tako sploh še lahko imenuje, je v popolnem Danes vsakoletne presoje na področju sistema ka-tnerji iz gospodarstva za prenos metodologij, ki so 2019 padlo na zgolj 0,33 odstotka. Kot predsednica nasprotju s politiko razvitih držav Evrope in EU kot kovosti delovanja celotnega Inštituta, še posebno bile na NIB-u razvite do stopnje komercializacije. Sveta za znanost in tehnologijo prav v tem obdobju celote, ki v času recesije in finančne krize pospeše-laboratorijev, ki izpolnjujejo zahteve standarda Spodbuja k inovacijam in patentom, izmed katerih sem bila priča nerazumljivemu zavračanju pozivov no vlagajo v znanost, da čim prej poženejo razvoj SIST EN ISO/IEC 17025 in imajo akreditirane me-nam je na področju ekotoksikologije leta 2019 Vladi RS k izpolnjevanju zakonskih obveznosti do in gospodarstvo po kriznem obdobju«. In še v uvo-tode za določanje GSO in mikroorganizmov (bak- uspela potrditev v Evropskem patentnem uradu strategije RISS-a. Opozarjali smo, da se s takim du leta 2016, da »smo priča najbolj drastičnemu terij, fitoplazem) ter za delovanje laboratorija za (EPO). 24 25 rastvejitev, prvih 1,89341556 × 109 sekund NIB skozi čas – 1996–2020 Na področju promocije, kjer je ledino orala MPB, film o okoljevarstvenem poslanstvu NIB-a s potem okviru je bil leta 2004 skupaj z Univerzo v Tr- njegov trajnostni razvoj – za okolje, ki naj ga člove- smo ob zavedanju pomena te dejavnosti leta 2007 menljivim naslovom Kdaj-Kje-Zakaj, ki je prejel v stu in tamkajšnjim Inštitutom za geofiziko in oce- ška roka varuje in ne uničuje, globalno in lokalno: tudi v Ljubljani ustanovili Promocijski odbor in se svojem žanru tudi mednarodne nagrade. Pogosto anografijo v Sloveniji vzpostavljen edini tovrstni naj bela Ljubljana ostane bela (in tudi zelena), naj načrtno usmerili k učinkovitejšim predstavitvam smo med prejemniki nagrad Slovenske znanstvene mednarodni program »Joint Degree of Marine Bi-naše morje ostane modro. ter sporočanju svojih znanstvenih izsledkov javno- fundacije Prometej znanosti in mednarodnih pro- ology«. Z Univerzo v Novi Gorici sodelujemo v sti. Tedaj smo naredili velik preskok v miselnosti Naj povzamem: na poti, ki jo je doslej prehodil jektov na temo promocije znanosti. Ob vsakole- okoljevarstvenih programih in vinogradništvu. raziskovalcev, jih spodbujali h komuniciranju z NIB, so bili vzponi in padci, v zadnjem obdobju su- tnih Dnevu odprtih vrat, Dnevu očarljivih rastlin, Leta 2016 smo osnovali nov program Senzorske mediji, s katerimi imamo danes vzpostavljen dober hih krav smo se skrčili kar za tretjino, a vedno zno- Noči raziskovalcev, Znanstivalu, Dnevu oceanov tehnologije na Mednarodni podiplomski šoli IJS, partnerski odnos. Vidnost NIB-a smo širili tudi va nas je poneslo še višje. Verjamem, da bomo ne le sta naši hiši v Piranu in pod Rožnikom prepolni ki smo se ji partnersko pridružili tudi v drugih pro- med politiki in diplomati, ki so nas promovirali in nadomestili izgubo, ampak segli do novih obzorij v obiskovalcev, še posebno pa smo veseli mladih ra- gramih. Žal nam nerazumno zakonsko pogojeno ponekod pomagali vzpostavljati mednarodne po- znanosti, z izobraževanjem mladih in uresničeva- dovednežev – morda prihodnjih biologov. ločevanje med inštitucijami univerzitetne in znan- vezave. V spominu mi bo ostal obisk predsednika stvenoraziskovalne sfere že leta grenijo tesnejša njem smelih poslovnih idej, ki se bodo vraščale v dr. Janeza Drnovška ob otvoritvi prvega dela Pedagoški odbor, ki je bil ustanovljen leta 2006, je sodelovanja z univerzami in tudi zastrupljajo od-nove ključne gospodarske trende. Tako smo se v MBP-ja leta 2004, ki ga je malce zatem obiskal še bedel predvsem nad vključevanjem NIB-a v viso-nose med Univerzo v Ljubljani in NIB-om. Pa če- letu 2020 s hitro preusmeritvijo nekaterih raziskav princ Albert Monaški. V priznanje naši pomembni košolsko izobraževanje. Poudarim naj, da večina prav sta to le dve strani iste medalje znanja. Na odzvali na krizo, ki jo je povzročil koronavirus vlogi v slovenski znanosti so nas ob praznovanju raziskovalcev NIB-a pridobiva akademske nazive s moje veliko zadovoljstvo smo se na pobudo Uni-SARS-CoV-2. Predvsem pa je naš trajni izziv skrb 50-letnice NIB-a poleg ministra za znanost obiska- sodelovanjem z različnimi slovenskimi univerzami verze v Ljubljani odločili presekati ta gordijski vo- za zdravje narave globalno in v naši deželi. li tudi predsednik države ter predsednika Vlade RS in visokimi šolami. Med posebne uspehe sodi Spo-zel nasprotij in leta 2020 pristopili k univerzi kot Ob nedavnem srečanju EuropaBio v evropskem in državnega zbora. Predstavili smo jim svoj igrani razum o sodelovanju z Univerzo na Primorskem. V pridruženi član. Kajti veže nas desetletja dolga parlamentu je poslovnež Carlo Incerti, generalni skupna pot, ki jo je slikovito opisal moj predho-direktor firme Genzyme, poudaril, da se »moramo dnik prof. Andrej Čokl, zadnjih 25 let pa tudi sku- zavedati, da noben drug sektor v znanosti ne oblju- pno bivanje v Biološkem središču. blja tako velikega prispevka h kakovosti življenja, Leta 2010 je v Prešernovi dvorani SAZU potekal posvet o raziskavah na področju biomedicine in zmogljivosti in okoljski trajnosti z inovativno teh-zdravstva. Direktorica NIB-a prof. dr. Tamara Lah Turnšek v pogovoru z zdravnikom akademikom nologijo kot prav biologija in biotehnologija. A ti prof. dr. Jožetom Trontljem, predsednikom SAZU. (Foto: arhiv NIB-a) Novi izzivi hkrati zagotavljata gospodarsko rast z bogatenjem znanj o temeljnih načelih, ki vladajo v naravi okoli Ker sta skoraj dve tretjini raziskav neposredno nas«. ali posredno vezani na okolje, ki ga proučujemo z naravnega, biološkega gledišča, bi se skoraj lahko imenovali »Inštitut za raziskave okolja«. Predvsem Prof. dr. Tamara Lah Turnšek je bila v obdobju sledimo njegovim počasnim in hitrim spremem-1996–2018 direktorica NIB-a. bam, segamo od zgodovinskih odtisov narave do njenih grozilnih signalov v prihodnost. Že več kot pred dvema desetletjema so namreč biologi NIB-a na podlagi svojih opažanj začeli resneje opozarjati na možne oblike globalnih podnebnih sprememb, ki smo jim danes priča. In zapisali, da moramo krivdo za ekološke katastrofe iskati v nas samih, v samozaverovanosti in egocentričnem vedenju – antropocentrizmu, v nagonu človeka po samoo- hranitvi in moči, ki žene posameznike, narode, politike in gospodarstvenike v osvajanje prostora ne glede na posledice. Naloga znanstvenikov, bio- logov pa je, da opozarjajo na neobhodnost sožitja vsega – žive in nežive narave. Zavedati se moramo, da travniki in gozdovi, živali in rastline, reke in oceani niso tu zaradi nas, a brez njih tudi nas ne bo več. Še več, biologi na NIB-u ponujamo in pre- dlagamo rešitve za ohranjanje zdravega okolja ter 26 27 V Vse živo To je ta razpon biodiverzitete, za katerega moramo skrbeti, za vse – ne le za eno ali dve zvezdi. David Attenborough, angleški naravoslovec in avtor dokumentarnih filmov Koliko dreves! A že eno samo je dom ali le prostor, v katerem se najde hrana za neskončno število mikroskopsko majhnih in velikih organizmov. (Foto: Miha Krofel) Širši pogled Al Vrezec Naravo je potrebno varovati za človeka in če je potrebno, zato da se ohrani, tudi proti človeku. Andrej O. Župančič, slovenski patofiziolog, antropolog in akademik o je imel Nacionalni inštitut za biologijo 30 Ob NIB-ovi 40-letnici sem postal mladi raziskova-let, jaz pa približno pol toliko, sem se z njim lec. Osebna strast po odkrivanju narave in biodi-srečal prvič. Takrat v vlogi nadobudnega srednje- verzitete se je spremenila v profesionalno zadolži- šolskega raziskovalca, ki je pred komisijo uglednih tev. Takrat sem ugotovil, da znanstvenoraziskoval-raziskovalcev, samih NIB-ovcev, dr. Antona Bran- no delo ni poklic, ampak način življenja. Na moji clja, dr. Mihaela Briclja in dr. Marine Dermastie, na poti v hram modrosti so me po harry-potterjevsko državnem tekmovanju predstavljal svojo razisko-spremljale sove, v nočno mističnost zamolklih gla- valno nalogo. Srečanje ni bilo naključno, saj se sov zaviti končni plenilci v ekosistemu. Te glasove NIB-ovi strokovnjaki ob raziskovalnem delu veliko sem »prevajal« v znanstvene članke, sove pa so mi posvečajo tudi prenosu znanja o biodiverziteti in ob tem odpirale vrata v kompleksni svet odnosov njeni vlogi na vseh ravneh izobraževanja, od med vrstami, ki določajo, kdo in kako bo v danem osnovnih pa do visokih šol, in tudi izobraževanju ekosistemu preživel. Dokaj kruta darwinovska igra splošne javnosti. Kot entuziastičnega opazovalca naravnega odbiranja vodi evolucijski razvoj vrst, narave me je že od malih nog prevzemala pestrost zaradi katerega so do danes preživeli le zmagovalci življenja. Sprva kot pojavna fascinacija sama, že in zaradi katerega se narava nenehno spreminja. kmalu pa v duhu Linnejevske klasifikacije, kjer vsa- Že starogrški filozof Heraklit Mračni je rekel, da v ka vrsta nosi svoje ime in s tem obstoj v ljudskem isto reko ne moreš stopiti dvakrat, a to velja tudi za umu. Vrsta, ki ni poimenovana in znanstveno opi-travnik, gozd ali morje. sana, za ljudi sploh ne obstaja, česar se je že v 18. stoletju zavedal sloviti idrijski naravoslovec Joan- Na področju beleženja okoljskih sprememb, zlasti nes A. Scopoli (1723‒1788), začetnik znanstvenih sprememb v biodiverziteti, je NIB oral ledino. Če-raziskav biodiverzitete Slovenije. Presenetljivo pa prav monitoring sam po sebi še ni znanost, pa daje je le-ta tako razsežna, da še danes, po 250 letih, znanosti in družbi ključne informacije o tem, kaj se Vsakemu terenskemu biologu pride na njegovi raziskovalni poti nasproti vrsta, ki mu odpre vrata v neznani svet naravnih pojavov in biodiverzitete – raziskovalni vodič Ala Vrezca je kozača Scopolijevo popisovanje kranjske favne in flore ni z biodiverziteto dogaja in predvsem, kar je najpo- (Strix uralensis). (Foto: Pertti Saurola) končano. membnejše, zamenjuje anekdotično paberkovanje 30 31 Širši pogled lastno intuicijo in ustvarjalnost, četudi v jeziku Ob NIB-ovi polstoletnici se je svet že jasno zave-matematike in eksaktno zbranih podatkov. Za pri- dal, kako daleč je človeški rod zavozil s pretečimi mer si vzemimo eno od vrst evropskega varstvene- podnebnimi spremembami in nekajkrat pomnože- ga pomena, škrlatnega kukuja ( Cucujus cinnaberi- no hitrostjo izumiranja vrst. Smela evropska biodi- nus). Vrsto je pred več kot 250 leti kot prvi iz naših verzitetna strategija o ustavitvi upadanja biodiver-krajev opisal prav Scopoli. Kasneje so našli še ka- zitete in propadanja ekosistemov v Evropi, ki jo je kšne tri primerke, ki so se porazgubili v muzejskih sprožil prav slovenski komisar Janez Potočnik, se zbirkah, in nič več. Raziskovalni vrelec pa je bil je na koncu izkazala za preveč ambiciozno, a je zaradi spodobnih finančnih spodbud doma in na kljub temu globoko zaorala v biodiverzitetne in tujem tako silovit, da je iz popolnoma nepoznane-ekosistemske raziskave. Na površje so priplavala ga hrošča naredil ključno indikatorsko vrsto, pove- odkritja o velikih upadih žuželk. Ob tem je še bolj zano z odmrlo lesno maso. Izkazalo se je, da je škr- strašljivo dejstvo, da ob teh trendih izgubljamo latni kuku ne le dokaj številen, pač pa tudi vrsta z tudi biodiverziteto, ki je sploh še ne poznamo. De-jasnim trendom širjenja, kar je posledica človeške- nimo, za napeve drobnih travniških škržatkov ga razsipniškega sajenja hitro rastočih in odmira- ( Aphrod es) so naša ušesa gluha in jih je mogoče za-jočih topolovih nasadov ter invazivnega divjanja znati le s posebnimi laserskimi vibrometri. Ob reki tujerodne robinije ( Robinia pseudoacacia). Še en Dragonji je dr. Meta Virant Doberlet s sodelavci dokaz o spreminjanju ekosistemov, ki ob srečnem ravno s takim laserskim prisluškovanjem odkrila razpletu naključij celo človeško poseganje v okolje še nepoznano vrsto, ki je z zdaj veljavnimi metoda-spremeni v vsaj kratkoročno zgodbo o uspehu. mi odkrivanja novih vrst s pojavnim ali genetskim NIB-ov prispevek k odkrivanju biodiverzitete so taksoni, ki so jih prvič za znanost opisali raziskovalci NIB-a, na primer: jamski hrošč Anophthalmus pretneri ceji Vrezec, 2001 (zgoraj levo); jamski hrošč Petraphaenops unguiculatus Delić, Kapla & Col a, 2019 (zgoraj desno); pajek Heptathela sumiyo Xu, Ono, Kuntner, Liu & Li, 2019 (spodaj levo); kačji pastir Orthetrum andamanicum Bedjanič, Kalkman & Subramanian, 2020 (spodaj Šele intenzivnejše raziskave in monitoring v Sloveniji opisanega škrlatnega kukuja (Cucujus cinnaberinus), desno). (Ilustracija: Žarko Vrezec, foto: Andrej Kapla, Xin Xu, Matjaž Bedjanič) vrste evropskega varstvenega pomena, so pokazali na lokalno veliko številčnost te za odmrlo lesno maso indikatorske vrste. (Foto: Davorin Tome) z nepristranskimi podatki. V tem smislu so bile ( Aptinus bombarda). V letih mojih NIB-ovskih pionirske raziskave dr. Davorina Tometa o sood-začetkov so bile vse štiri vrste v gozdovih krim- visnosti plenilske male uharice ( Asio otus) od nje-skega pobočja dokaj številne, a kako se je njihova nega plena, voluharic. Te niso razkrile le dobro populacijska usoda razpletla do NIB-ove 60-le-poznanega fenomena, da je število plenilcev odvi- tnice, bomo videli kasneje. sno od števila njihovega plena in ne obratno, pač Spoznanje o šestem, antropocenskem izumiranju pa, da se ekosistem Ljubljanskega barja spreminja vrst je prineslo spremembe na družbenem in razis silovito hitrostjo. Eden zadnjih, ki je naravo Lju- skovalnem področju. Prelomnici sta bili evropski bljanskega barja proučeval pred začetkom izsuše- naravovarstveni direktivi, Ptičja in Habitatna di- vanja, ko je bilo le-to še prvobitni »morost«, je bil rektiva, ki sta v državah članicah zakoličili omrež- v 18. stoletju Scopoli. Tome pa je bil eden prvih, je najvrednejših koščkov evropske narave, omrež- ki je s svojim dolgoročnim zbiranjem podatkov je Natura 2000. Omrežje je bilo osmišljeno na ugotovil, da so posledice izsuševanja in izrabe osnovi »jagodnega izbora« vrst evropskega var-barjanske zemlje za edinstveno barjansko biodi- stvenega pomena, za katere je bilo treba vzposta- verziteto usodne. Sam sem pod njegovim vpli- viti varstvene ukrepe in seveda monitoring. Drža- vom temu dodal še monitoring gozdne biodiver- va je z Ministrstvom za okolje in prostor odprla zitete. Zapomnimo si štiri vrste: plenilsko sovo povsem novo polje raziskav, ki so se lotevale vrst, kozačo ( Strix uralensis), vsejedo rumenogrlo miš o katerih nihče pri nas in v Evropi pravzaprav ni ( Apodemus flavicollis), žužkojedega vrbjega ko-vedel prav dosti. To za raziskovalca sicer ni teža- vačka ( Phylloscopus collybita) in hrošča pokača va, prej izziv, pri katerem se je treba zanašati na 32 Vse živo Širši pogled ustrojem sploh ni mogoče zaznati. To pa je gotovo v okolju spremenilo. Kako to ugotoviti? Odgovor ali hroščih. Vendar pa se ob podnebnih spremem-mo iste vrste popolnoma drugače preprosto zato, le vrh neosvojene ledene gore, ki se pod vplivom se morda skriva v inovativnem ekofiziološkem pri-bah metabolno ugodna sezonska okna na višinah ker se splošne prilagoditvene zmožnosti vrst raz-podnebnega segrevanja nezadržno topi. Težava je, stopu laboratorijskega merjenja metabolizma orga-naglo širijo. Za prilagajanje ni časa! Čas je za beg, blinijo v lokalnih posebnostih. Kozača je denimo da s tem izginjajo tudi nekatere žuželke, ki so ne- nizmov, ki ga je začela razvijati dr. Tatjana Simčič. saj je prodor konkurenčnejših nižinskih vrst hitrej- borealni plenilec malih sesalcev, ki pa na jugu na- obhodne celo za človeško dobrobit, denimo opra- Zdaj vemo, da so površinske ( Gammarus fossarum) ši od evolucijskih procesov, ki v tem primeru nek-seljuje predvsem gorske mešane gozdove. Medtem ševalci. Zanašanje na zgolj gojeno medonosno če- in jamske postranice ( Niphargus stygius) ne le po danje višinske zmagovalce spreminjajo v podneb-ko se naše kozače zanašajo na poletno in jesensko belo ( Apis mellifera) se je pri opraševanju izkazalo videzu, temveč tudi fiziološko različne, in da bi bilo ne poražence. gostijo s polhi ( Glis glis), je bilo nenavadno opazo-za slepo ulico, saj se o zanesljivosti opraševanja le-te preživetje prvih zaradi potratne izrabe okoljskih vi-vati, kako v finski tajgi tamkajšnje kozače čakajo na ob sočasnem opraševanju divjih opraševalcev do rov v prehransko revnem podzemeljskem okolju Vrste moramo danes gledati v globalnem prostor-velikanske, kot kunec velike voluharje ( Arvicola nedavnega ni spraševal nihče ‒ dokler ni dr. Danilo nemogoče. skem kontekstu. Lokalne ekološke študije zame- amphibius). Še bolj nenavadna pa je bila izkušnja Bevk opozoril, da so začeli čmrlji in čebele samotar-njujejo kontinentalne študije, ki povezujejo razi- prof. Perttija Saurole z Univerze v Helsinkih, ko je ke preprosto izginjati. Okoljski pritiski naravnega odbiranja pa so se izka- zali celo za tako velike, da se v evolucijskem iskanju skovalce in z njimi ekosisteme. Mednarodna pove-obiskal naše gozdove in mu je pot prekrižala po- Zakaj vrste izumirajo? Ravno zaradi tega vpraša- najučinkovitejših in konkurenčnih načinov meta- zovanja so vse bolj ključna pri doseganju odmev- polnoma črna melanistična kozača, ki je v svoji nja, ki ni več zgolj zamislica tuhtajočega in vase za- bolizma narava ne ozira na predhodne zgodovin- nih znanstvenih rezultatov, česar se zavedajo tudi skoraj 50-letni študiji vrste na Finskem še nikoli ni zrtega znanstvenika, pač pa globalni družbeni pro-ske sorodstvene vezi. Tako imajo denimo organiz- evropske integracije s t. i. projekti znanstvenega videl. Ob tem je prostodušno pripomnil: »Here blem, se v ekoloških raziskavah čedalje pogosteje mi, ki živijo na višjih nadmorskih višinah, drugačno mreženja. Pri enem od njih, ki ga je nedavno finan-you have everything in black version too, black sprašujemo, zakaj določene vrste nekje ni, kot za- metabolno strategijo izrabe energije v relativno cirala Evropska znanstvena fundacija, smo se ural owl, black dormouse and black proteus!« Zakaj je. Preživetje vrste v okolju je odvisno od kom- kratkem, metabolno ugodnem sezonskem oknu, ukvarjali s plenilskimi pticami in vplivi onesnaže- kaj imamo pri nas vse tudi v črni različici – črno pleksnega sovpliva neživih in živih dejavnikov, kot nižinske vrste, vajene manj ostrih razmer. In val nanje. V skupnih razpravah o istih vrstah so na kozačo, črnega polha, črno človeško ribico – ostaja zato vrsta nikoli ne more izkoristiti svojega celoto, kot je ugotovila dr. Anamarija Žagar s sodelavci, dan prišla spoznanja, da različni raziskovalci vidi- še vedno neodgovorjen znanstveni izziv. tnega potenciala, čeprav bi ga lahko, če bi se nekaj ne glede na to, ali govorimo o plazilcih, dvoživkah Mednarodno sodelovanje postavlja raziskave v globalni prostorski kontekst, raziskovalcem pa razkriva širšo sliko biologije vrst, denimo kozače (Strix uralensis) iz zmernih gozdov Slovenije Ekološki potenciali vrst se v naravi zaradi okoljskih omejitev težko odrazijo v celoti, zato jih je lažje izmeriti in borealnih gozdov Finske. Na fotografiji Al Vrezec s finsko eminenco na področju raziskav sov v laboratoriju, denimo z ekofiziološkimi pristopi merjenja metabolnega potenciala. (Foto: Tatjana Simčič) prof. Perttijem Saurolo. (Foto: Petra Vrh Vrezec) 34 35 Širši pogled Naš dvajsetletni vpogled v populacijsko dinamiko vrst v gozdnem ekosistemu pa je le delček dolgo- trajnega procesa sprememb v ekosistemu, ki smo ga z vsakoletnim monitoringom uspeli zaznati in preliti na ta papir. Že pred 20 leti so bile nekatere vrste v zadnjih vzdihljajih in smo jih zabeležili še zadnji hip, danes pa o njih ni več ne duha in ne sluha. Takšen je tudi debeloglavi krešič ( Carabus irregularis), ki pospešeno izginja iz evropskih gozdov. Je le ena od antropocenskih žrtev. Samo med velikimi krešiči rodu Carabus v Sloveniji je v svoji zgodovinski analizi NIB-ova mlada raziskovalka Urška Ratajc pri 70 odstotkih vrst ugotovila lokal- na izumrtja, vsaj dve vrsti pa sta na tleh Slovenije že v celoti izumrli. Nič drugače ni v drugih ekosis- temih. Dr. Martina Orlando Bonaca s sodelavci po eni strani ugotavlja postopno izginjanje endemič- nega jadranskega bračiča ( Fucus virsoides) v morju, po drugi strani pa dr. Alenka Malej s sodelavci poroča o vse številnejših in rednih populacijskih izbruhih uhatega klobučnjaka ( Aurelia aurita) in drugih meduz. Na eni strani se torej soočamo z iz-umiranjem, na drugi pa z ekspanzijo. Antropocen je s seboj prinesel ekosistemske spremembe, ob katerih nekatere vrste izumirajo, druge, Stanje biodiverzitete, ki se iz desetletja v desetletje na primer uhati klobučnjaki (Aurelia aurita), pa se v slovenskem morju pojavljajo v pravih vse bolj spreminja, postaja kritično. Več uglednih populacijskih eksplozijah. (Foto: Tihomir Makovec) svetovnih znanstvenikov že opozarja, da ljudje, ki smo sprožili obdobje šestega izumiranja, lahko tudi sami postanemo ena od žrtev. Pisateljica Eli- Znanost je ustvarjalno delo, zato Al Vrezec rad skoči po navdih v umetnost, natančneje v glasbo. Kot Danes, ob 60-letnici NIB-a, zremo v dokaj negoto- specialiste. Za razumevanje, kako hitra sta lahko zabeth Kolbert, prejemnica Pulitzerjeve nagrade, najbolj matematična umetnost je blizu številnim vo prihodnost. Podnebne in druge globalne ekosi-naravoslovcem. (Foto: Niko Samsa) prenos in širjenje tujerodnih vrst, je morda po- nam ponuja dve možnosti. Prva je, da bomo zaradi stemske spremembe so se počasi začele odražati menljiv predvsem primer potočnih rakov. Leta preoblikovanja ekološke krajine izumrli tudi sami. ne le v upadanju nikdar videnih vrst, pač pa kažejo 2000, ob NIB-ovi 40-letnici, so naše vode poselje-Druga pa, da nas bo genialnost, s katero smo spro- učinke tudi na nas samih. Odkrivanje lastnosti po- žili to ekološko katastrofo, pred njo tudi rešila. In vale le tri domorodne vrste, deset let pozneje sta se tencialov vrst ima zato še drugo razsežnost, ki pre- to genialnost poosebljajo predvsem znanost in jim pridružili že dve tujerodni vrsti, danes, ob sega še tako črne podnebne scenarije. Medcelinske raziskave, ki morajo hočeš nočeš postati temelj po- 60-letnici, pa je bilo pri nas zabeleženih že šest tu- meje med oddaljenimi ekosistemi, ki so jih nekoč litičnega odločanja, družbenega razvoja in dolgo- jerodnih vrst potočnih rakov! povezovale le v milijonu let evoluirane selitvene ročnega preživetja človeka kot vrste. V naspro- poti ptic in redkih ostalih vrst, so hitro padle ob Kako pa je z našimi vrstami? Vrnimo se na štiri tnem primeru nam ostane le še prva možnost ‒ da tehnološko brezobzirnem vrvenju človeške vrste. prej omenjene gozdne vrste. Kozača in njen plen, se kot vrsta razblinimo v geološko preteklost. Kako intenzivno je to vrvenje, smo bili priča ob ek- rumenogrla miš, sta v velikem porastu, hrošč po- splozivnem širjenju koronavirusa SARS-CoV-2, ki kač in žužkojedi vrbji kovaček pa vztrajno upadata. je v le nekaj mesecih zajel celoten planet. Danes ni Nestabilnost ekosistemov se zaradi podnebnih in Doc. dr. Al Vrezec je višji znanstveni sodelavec prav nič nenavadnega, če na domačem vrtu opazi- lokalnih vplivov, denimo povečevanja izkoriščanja Oddelka za raziskave organizmov in mo celo kopico azijskih, avstralskih, afriških in naravnih virov in drobljenja življenjskih prostorov, ekosistemov na NIB-u. ameriških vrst, vrst, ki v naš evropski ekosistem ne povečuje. V določenem trenutku nekatere vrste sodijo. Pa vendar so tu in bodo tu verjetno tudi lahko v večji meri izkoristijo svoje potenciale in se ostale, ob tem pa z obličja slovenske in globalne razbohotijo, kar za druge pomeni pogubo, skupen Zemlje za vedno izbrisale nekatere domorodne rezultat pa je upadanje biodiverzitete. 36 37 RAZNOLIKOST MNENJ Anamarija Žagar Raznoživost okoli nas Posledice človekovega delovanja, vključno s podnebnimi spremembami, imajo močan vpliv na zmanjševanje biodiverzitete. Rastlinske in živalske vrste danes izumirajo tako hitro, da govorimo o šestem velikem izumiranju. Tudi Slovenija v tem pogledu ni in ne bo nobena izjema. Na nekatera vprašanja v zvezi s tem odgovarja dr. Anamarija Žagar. Dinarski gozdovi skrivajo bogato življenje, a so vse prej kot neobčutljivi za človeške vplive. V času priprave doktorske disertacije se je (Foto: Miha Krofel) posvetila raziskovanju hladnokrvnih živali (kuščaric, dvoživk in hroščev) in njihovih najmanj poznanih življenjskih lastnosti, kot O zmanjševanju biodiverzitete med vrstami, ki so ključne za življenjske procese. sta uravnavanje temperature in presnova. je zelo veliko govora. K temu nedvomno Vrste imajo tudi vzpostavljene različne povezave z Po doktoratu se je usmerila v proučevanje veliko prispevajo različni dejavniki, neživim okoljem. Med živimi bitji in neživim oko- vplivov napovedanih podnebnih sprememb na večinoma povezani s človekovim ljem nenehno potekajo zapleteni procesi. Brez vseh presnovo nekaterih živali, pri čemer sodeluje delovanjem. Kateri so glavni? teh povezav življenje ne bi bilo mogoče. tudi z raziskovalci iz Nemčije, Španije in Portugalske. ▸ Naj za začetek povem, da se pod pojmom bio- Na vprašanje, kateri so glavni dejavniki zmanjševa-diverziteta, ki v ušesih mnogih zveni kot čudna nja raznoživosti, če ostanem pri tem poimenova-tujka, skriva nekaj zelo preprostega. Nekaj, kar nju, pa je težko na kratko odgovoriti, ker so na raz-smo še ne dolgo nazaj, ko sem bila jaz v osnovni ličnih krajih za izumiranje vrst odgovorni različni šoli, imenovali živa narava. Marjana Hönigsfeld dejavniki. V splošnem, in to velja tudi za Slovenijo, Adamič, kolegica pri projektu LIFE Naturaviva, s pa na primer na travniške ekosisteme slabo vpliva-katerim se trudimo pojem biodiverziteta približati jo intenzivno kmetijstvo z uporabo težke mehani-splošni javnosti, je skovala bolj opisno slovensko zacije in pesticidi. Uporaba pesticidov ima nega-besedo – raznoživost. Malce bolj abstraktno jo tivne posledice tudi na druge ekosisteme, kot sta opisuje tudi naš naslov LIFE projekta Biodiverzite-rečni in podzemni, saj lahko nevarne snovi s po- ta – umetnost življenja. V pravem pomenu besede vršja prehajajo v vode in podzemlje. Pomemben Anamarija Žagar – od inovacij pri znanstvenih pa biodiverziteta zajema vsaj vsa živa bitja, torej dejavnik, ki negativno vpliva na raznoživost, je raziskavah ali kuharskih receptih je odvisen raznolikost vrst na Zemlji, in še več. S tem poj- tudi izginjanje zelenih površin zaradi pozidav in končni rezultat. (Foto: Daniela Vlačić) mom opredeljujemo tudi vse povezave in odnose širjenja cestne infrastrukture. Nezanemarljiv je 38 39 Vse živo Raznoživost okoli nas vpliv hidroelektrarn na rečne ekosisteme, kjer lah- V prednosti so tudi kratkožive vrste, ki se hitro ko pride celo do popolnega uničenja vseh vrst, saj razmnožujejo, saj imajo kratkoročno več generacij izgine celoten ekosistem. Zaradi intenzivnega in se iz generacije v generacijo lahko spreminja upravljanja gozda so lahko ogrožene gozdne vrste, tudi njihov genski zapis. Zato se na spremenjene ki so vezane na mrtev les. Seveda ne moremo niti razmere lažje prilagodijo. Takšni so predvsem mimo podnebnih sprememb. Te morda včasih tež- manjši organizmi, na primer žuželke, v nasprotju z je povežemo z upadanjem biodiverzitete v svojem njimi pa se na spremembe težje prilagajajo dolgo-lokalnem okolju, ampak lažje razumemo, kako de- žive, počasi razmnožujoče se in na majhen prostor lujejo globalno. Kažejo se recimo v taljenju ledu na vezane vrste. Še na slabšem so tiste, ki so poleg polih, pogostejših pojavih različnih vremenskih tega še slabo mobilne. ujm, vse to pa vpliva na živi svet. Slovenija je glede na podatke o hitrosti segrevanja ozračja v svetovnem vrhu in tudi to pomeni posledice za naše vr- Prvi odziv na spremenjene podnebne ste. Najbolj ogrožene zaradi podnebnih sprememb so tiste iz gorskih ekosistemov, ki so prilagojene na in druge razmere je vedenjski. Dobro hladnejše in bolj vlažno okolje. Vrste, ki so že zdaj mobilne vrste, kot sta volk in vrana, blizu ali na gorskih vrhovih, se nimajo več kam gredo v drug habitat, zato posledica umakniti. Krajšanje dolžine obdobja s snežno ode- ni izumrtje. jo tudi povzroča, da se živali bolj zgodaj »zbudijo« iz zimskega spanca in imajo daljša obdobja aktiv- nosti, na kar niso prilagojene. Zmanjkuje jim lahko hrane ipd. Ali lahko navedete nekaj primerov živali, ki so zaradi vsega naštetega Kako se živali odzivajo na spremenjene pri nas najbolj ogrožene? podnebne in druge razmere? V kolikšni ▸ Med dolgožive vrste, pri katerih je izumiranje težje opaziti, spada želva močvirska sklednica meri se lahko prilagodijo? Nanizala bom le nekaj primerov vrst, ki so pri (Emys orbicularis). Pri nas živi v močvirnatih in zaraščenih vodnih okoljih. (Foto: Miha Krofel) ▸ nas ogrožene zaradi različnih dejavnikov. Za neka- Prvi odziv na spremenjene razmere je vedenj- tere vrste je ogroženost poznana, ker njihove po- ski; tako na primer vrste, ki se lahko premikajo, pulacije redno spremljamo, za mnoge pa žal gredo drugam. Dobro mobilne vrste, kot sta pri manjka ustrezen način spremljanja, zato njihove- ( Iberolacerta horvathi), hladnoljubno gorsko vr-spadata medved in volk. Ti dve vrsti sta prilagoje- nas recimo volk in vrana, se lažje prilagodijo – gre- ga statusa ogroženosti ne poznamo. Med živalmi, sto kuščarice, ki je hkrati ozko razširjena, saj je ni, da lahko preživita tudi v degradiranem okolju, do v nek drug habitat, zato posledica ni izumrtje. ki so vezane na travnike in jih je zelo prizadelo endemit južnih Alp in severnega dela Dinaridov, torej v okolju, kjer živi človek. V Španiji na primer Vrste, ki jim pravimo generalistične, se lahko prila-intenzivno kmetijstvo, je zelo znana vrsta ptice pa bodo lahko negativno vplivale podnebne spre- je mogoče volka videti celo na obdelanih poljih. godijo, saj izrabljajo raznolike vire – se prehranju- kosec ( Crex crex). Gnezda z jajci in mladiči kosca membe. S postopnim segrevanjem okolja se bo Degradacija habitata na ti dve vrsti nima takšnega jejo z različno hrano, živijo v različnih okoljih. pogosto končajo pod rezili kosilnic, prav tako pa bolj toploljubna vrsta pozidne kuščarice ( Podarcis vpliva in sta se zato lahko razširili. Poleg tega se je Prav tako je mogoče, da se pri vrstah prek procesa jih prizadene intenzivno gnojenje travnikov. V muralis) začela premikati v višje lege, in ker je tek-v zadnjih letih pri nas odnos do velikih zveri izbolj- epigenetike spremenijo nekatere njihove lastnosti, gozdu so zaradi odstranjevanja mrtvih dreves iz movalno močnejša, bo začela izpodrivati Horva- šal, tako da si ljudje želijo sobivanja z njimi, in ko se ne da bi se spremenil njihov genski zapis, ampak se gozda zelo prizadeti saproksilni hrošči, prav tako tovo kuščarico, ki se postopoma ne bo uspela več je zmanjšal pritisk nanje, so posledično lahko na-pod določenimi pogoji le izrazijo drugi geni. Temu tudi različne vrste žoln in detlov. Močvirska skle-umikati v višje lege. rasle njihove populacije. pravimo tudi plastičen odziv. Najbolj raziskani so dnica ( Emys orbicularis), edina naša avtohtona primeri epigenetskih odzivov pri rastlinah. Ko se v vrsta želve, ki živi 30, 40 ali morda celo več let, pa Kako naj si po drugi strani razlagamo Kako pa je z izginjanjem živalskih vrst nekem okolju recimo spremeni padavinski režim je primer, kako močno so lahko prizadete vrste, ki rast populacije volkov in medvedov drugod po svetu? Ko govorimo o tem, in nekdaj vlažno okolje postane bolj suho, je rastli- so zelo slabo mobilne. Člani herpetološkega dru- pri nas? Obojih je bilo še pred 20, 30 leti imamo običajno v mislih le najbolj nam na voljo manj vode. Do določene mere lahko štva, ki spremljamo sklednice na Ljubljanskem veliko manj, kot jih je danes. »karizmatične« živali, začenši z velikimi rastejo v bolj suhih razmerah od običajnih, če akti- barju, zadnja leta še vedno najdemo odrasle živali, sesalci. Kaj pa nekoliko nižji organizmi, virajo del genoma, ki omogoča, da rastejo z manjšo mladiče pa le zelo redko. Želve odlagajo jajca na ▸ V veliki meri gre pri izumiranju vrst za to, da kot so kače, kuščarji, dvoživke? količino vode. Ker bo takšna strategija uspešnejša, kmetijske površine, kjer pa jih težki kmetijski stro-vrste izginjajo zaradi izgubljanja habitatov. Vendar se bo tak način izražanja genov prenesel v nasle- ji lahko uničijo. Ker gre za dolgoživo vrsto, skle- pa imamo tudi vrste, ki so, kot pravimo, generalisti ▸ Res je, medijsko najodmevnejše so velike »ka-dnje generacije. dnica izginja postopoma. Na Horvatovo kuščarico in niso vezane na nek določen habitat. Mednje rizmatične« živali, medtem ko se drugim vrstam 40 41 Vse živo Raznoživost okoli nas namenja mnogo manj pozornosti. Danes pa vemo, primera živali, za katere njihovo izumiranje ni tako odstranjujemo vedno več kart, se njena stabilnost Tak je primer pojava račje kuge, ki je pomorila šte-da so v svetovnem merilu najbolj ogrožena skupi- medijsko pokrito kot za velike živali, a še zdaleč in odpornost pospešeno manjšata. Posledice izgu- vilne populacije rakov po Evropi in tudi pri nas. na dvoživke. Pri njih gre za največji relativen vrstni nista edina. Žal je upadanje vrstne pestrosti zazna-bljene narave tako niso le lokalne, vedno imajo Bolezen je v naše potoke in reke prišla s signalnim upad, in sicer v največji meri zaradi izgube habitati tako rekoč pri vseh organizmih. vpliv tudi širše, saj v naravi obstaja ogromno pove- rakom, tujerodno severnoameriško vrsto raka. tov, kjer so dvoživke najbolj pestre – to je tropski zav. Vplivi segajo mnogo širše kot le na izgube vrst, Ameriška vrsta raka okužbo z račjo kugo lažje pre-gozd, ki ga izsekavajo. Izginjajo tudi zaradi pojava Dosedanje dinamično ravnovesje saj izgubljamo tudi njihove t. i. ekosistemske stori- nese, ker se gliva, ki jo povzroča, razraste le po nji-bolezni hitridiomikoza, ki jo povzroča gliva Batra-v živem svetu se bo s spreminjanjem tve, kot so zagotavljanje hrane, čist zrak, čista voda, hovem zunanjem skeletu, medtem ko se pri naših chochytrium dendrobatidis. Ta bolezen naj bi po biodiverzitete porušilo, spremenilo. rodovitna prst, naravna zaščita pred poplavami, domorodnih vrstah potočnih rakov gliva razširi nekaterih raziskavah pokončala ali resno ogrozila Kakšni so, poleg očitnega osiromašenja plazovi in blaženje katastrofalnih vremenskih poja- tudi v notranjost telesa in povzroči pogin. Pri tej preživetje šestih odstotkov vseh vrst dvoživk po števila vrst, možni scenariji? vov. Ljudje smo del narave in naše preživetje je pov- tujerodni vrsti je treba vložiti napore v to, da se je svetu. Prav tako so zelo na udaru nevretenčarji ozi-sem odvisno od nje, zato jo hočeš nočeš moramo ne zanaša v vodotoke, kjer še ni prisotna, medtem roma žuželke, za katere so nove raziskave pokaza- ▸ Kadarkoli pride do porušenja ravnovesja v na- varovati, drugače tudi mi ne bomo preživeli. ko je v nekaterih vodotokih že tako razširjena, da je le, da imajo velik upad v številčnosti in vrstni pe- ravi, takšen ekosistem postane še bolj dovzeten za bitka z njo že izgubljena. strosti. Razlog za to je predvsem intenzivno kme- različne dejavnike, ki ga bodo še dodatno destabi- tijstvo. To posledično neposredno slabo vpliva na lizirali. Mednje spadajo tudi pojav tujerodnih vrst, Če razmišljamo lokalno – kaj veliko drugih živalskih skupin, recimo dvoživke, novih bolezni itd. Stabilno ravnovesje v naravi si Kadarkoli pride do porušenja lahko Slovenija napravi za ohranjanje plazilce, ptice in manjše vrste sesalcev, ki se pre- lahko predstavljamo kot stolp iz kart (veliko število pestrosti živega sveta na svojem ravnovesja v naravi, postane takšen hranjujejo z nevretenčarji. Vplivi pa so še obse- kart pomeni veliko število vrst), ki ima močne te- območju? Kako aktivni smo pri tem? ekosistem še bolj dovzeten za različne žnejši, saj so vrste v ekosistemu med seboj tesno melje in veliko povezav. Ko odvzamemo eno ali ▸ Največji del slovenske biodiverzitete je vezan dejavnike, ki ga bodo še dodatno povezane. Dvoživke in nevretenčarji sta le dva dve karti, se stabilnost strukture zmanjša. Ko pa na gozd, saj smo v osnovi gozdnata država. Zato je destabilizirali. bistveno, da v prihodnje še naprej ohranjamo goz- dove, vendar moramo z njimi upravljati na čim Ker kosec (Crex crex) gnezdi na tleh, ga sodobni načini kmetovanja močno ogrožajo. bolj sonaraven način. Pri tem je predvsem po- Travniki so v Evropi med najbolj ogroženimi ekosistemi. (Foto: Davorin Tome) Omenili ste širitev tujerodnih vrst membno, da bi ohranjali gozd tako, da se vsaj v v primeru porušenja naravnega določenih delih ohranijo mrtev les in velika, stara ravnovesja, pri čemer ste najbrž drevesa. Tako kot pri gozdu bi morali tudi v dru- imeli v mislih invazivne vrste. gih ekosistemih zagotavljati površine ohranjenega Ali lahko navedete kakšen primer? naravnega okolja. Pomembne so tudi renaturacije, ▸ kjer lahko degradirano okolje spremenimo spet v Bolje je reči najprej tujerodna vrsta, saj ni nuj- naravno in s tem znova privabimo vrste, ki so od no, da vrsta, ki je iz različnih razlogov umetno pre- tam izginile. Slovenija nima več toliko naravnih in nesena iz drugih okolij, v novem okolju postane ohranjenih habitatov, kot jih je imela v preteklosti, invazivna. Z gibanjem ljudi po svetu in prevozom a na srečo še nismo na točki, da bi morali veliko različnega tovora smo začeli raznašati vrste po vlagati v renaturacijo. Predvsem moramo čim bolj svetu, velik vir pa je tudi trgovina z eksotičnimi ži-zaustaviti uničevanje naravnih habitatov, tako da valmi. Ko pride neka vrsta v novo okolje, lažje renaturacija ne bo potrebna. Vedeti moramo, da uspe, če je okolje degradirano. Če imamo močno naravni in renaturirani habitat nista enaka. Proces naravno okolje, kjer je prisotnih veliko vrst, med renaturacije je dejansko zelo dolg, saj je v narav-katerimi so močne povezave, se nova vrsta težko nem okolju vzpostavljenih toliko povezav, da se te »vrine«. Zato se na primer japonski dresnik najbolj zlepa ne obnovijo, ko so enkrat uničene. razraste tam, kjer je avtohtona vegetacija uničena, Bojim se, da se pritisk na naravne habitate še ve-denimo na brežini potoka, kjer je bilo rastlinje te- dno stopnjuje, vendar pa imamo po drugi strani meljito odstranjeno. Če bi bil tam gost sestoj po- tudi parke in projekte, ki aktivno delajo na ohra- dobno visokih rastlin, bi imel dresnik veliko težje njanju narave. Tako se na primer na novo vzposta-delo. vljajo mokrišča na Cerkniškem jezeru. Del potoka Drug vidik pa je, da tujerodne vrste vnesejo bolezni, Stržen, ki je nekoč počasi vijugal, je bil spreme-ki lahko močno prizadenejo lokalne vrste, ker te ni- njen v raven kanal, zdaj pa so začeli znova vzpo- majo razvitih ustreznih obrambnih mehanizmov. stavljati staro strugo, kar bo upočasnilo tok in se 42 43 Raznoživost okoli nas pri proučevanju različnih vplivov na biodiverziteto to pomeni zelo osiromašen genetski bazen te vrste. potrebujemo primerjavo na večji skali. Da lahko Pri številnih poskusih ohranitve vrst, pri katerih je tako primerjavo izvedemo, je treba vključiti veliko preživelo le nekaj osebkov, je problem osiromaše- število raziskovalcev z različnih koncev sveta. nega genetskega bazena ta, da med preživelimi Sama sem na primer sodelovala pri raziskavi, v ka-osebki lahko prihaja do težav zaradi izgubljenih teri nas je bilo vključenih 45 raziskovalcev iz držav lastnosti ali parjenja v sorodstvu. Slednje lahko Evrazije in Afrike. Tako smo lahko pri kuščaricah vodi v porast bolezni ali genetskih napak, kot se je iz skupine Lacertini ugotovili, katere vrste se ne zgodilo tudi pri ponovni naselitvi evrazijskega risa bodo uspele prilagajati podnebnim spremembam leta 1973 pri nas. Ker so bili naseljeni risi med se-prek svoje vedenjske termoregulacije (to je način, s boj v sorodu, prihaja pri novonastali populaciji do katerim regulirajo svojo telesno temperaturo, tako parjenja v sorodstvu in pojavljanja genetskih na-da se premikajo med toplimi in hladnimi prostori) pak, ki slabo vplivajo na preživetje osebkov. Bolj in zaradi izgube vode. Vsak od nas je v preteklosti smiselno je, da ohranjamo številčnost populacij, kar proučeval te lastnosti pri lokalnih vrstah, a šele ko pa lahko zagotovimo le z ohranjanjem njihovih ha-smo združili svoje podatke, smo lahko preverili hi- bitatov. poteze, ki omogočajo vpogled v to, ali gre pri opa- zovanih lastnostih za prilagoditve med zgodovin- skim časom ali za plastičen, torej hiter odziv. Na podlagi teh rezultatov smo ugotovili, da bodo naj- Slovenija je na stičišču štirih manj sposobne odzivov na hitro rast temperature geografskih regij, kar je eden ključnih okolja in na izsuševanje vrste iz tropov in hladno- razlogov za veliko biodiverziteto. ljubne ter vlažnoljubne vrste iz zmernih podnebij – Ker je ta razporejena na dokaj to so pri nas predvsem vrste iz gorskih in mokrišč- nih habitatov. majhni površini, smo v Evropi nekaj posebnega. Horvatova ali velebitska kuščarica (Iberolacerta horvathi), endemit južnih Alp in severnih Dinaridov, živi Je mnenje nekaterih, da bi bila tudi v Sloveniji. Ker živi na višjih nadmorskih višinah in v vlažnejših okoljih, jo bodo podnebne spremembe verjetno bolj prizadele kot druge vrste. (Foto: Miha Krofel) lahko Slovenija s svojo geografsko lego, vodnatostjo, obsežnim gozdom Vesela bom, če se bomo v Sloveniji posvetili ohra- in relativno dobro ohranjenim njanju narave na takšen način. Ohranjena narava naravnim okoljem nekakšna Noetova dokazano dviga kakovost našega življenja, saj bodo habitati, vezani na razlivajočo se vodo, lahko Kako se slovenski raziskovalci barka, preveč optimistično? nam zagotavlja bolj zdravo hrano, čistejšo vodo, ponovno povečali. Krajinski park Ljubljansko bar- pri raziskovanju upadanja biodiverzitete zrak, prostor za oddih in navdih. Tudi zato se mo- je odkupuje zemljo, na kateri ne bo več intenzivne- oz. preprečevanja le-tega vključujete ▸ V Sloveniji smo na stičišču štirih velikih geo- ramo truditi, da jo bomo v Sloveniji in v svetov-ga kmetijstva, zato bodo sčasoma tu spet nastala v dogajanje po svetu? grafskih regij in tako raznoliko okolje je eden nem merilu varovali in ohranjali zase in za nasle-mokrišča. Herpetološko društvo je na Barju za de- ▸ ključnih razlogov, zakaj imamo v Sloveniji veliko dnje generacije. set let tudi zakupilo manjše območje. Izkopali smo Delo raziskovalca je v splošnem zelo mednaro- biodiverziteto. Ta je razporejena na sorazmerno šest mlak za žabo plavčka in močvirsko sklednico. dno in ne moreš delovati samo striktno lokalno. majhni površini, zato je to v evropskem smislu ne- Tu je bil nekoč poplavni gozd, a se je po poseku Ko raziskuješ, osredotočen na neko vrsto, proces kaj posebnega in na to smo lahko ponosni. Ampak sestoja črne jelše leta 2009 zemlja izsušila. Na mo- ali ekosistem, se nenehno izobražuješ na svojem tudi pri nas imamo degradirane habitate in stanje kriščih se lahko, če so predolgo suha, razširijo celo področju, tako da spremljaš delo drugih razisko-se marsikje poslabšuje, tako da ponekod izgublja- sušnoljubne vrste. Sestoj jelše se tu lepo obnavlja, v valcev po svetu, ki se ukvarjajo s podobno temati-mo ohranjeno naravo. Prav tako je ozemlje Slove- mlake se hitro nateka voda in lahko opazujemo na- ko. Od drugod črpaš tudi ideje za delo doma. Prav nije po površini precej majhno že v evropskem seljevanje vrst oz. ekološko sukcesijo, kot pravimo tako svoje delo v obliki rezultatov predstavljaš v prostoru in pri nas živijo le nekatere vrste; mno-strokovno. Že prvo leto so začele žabe odlagati znanstvenih člankih, ki so večinoma objavljeni v gih vrst, ki živijo na drugih koncih Evrope, pri nas mrest, saj je v bližini še nekaj ohranjenih habitatov, mednarodnih revijah in na ta način svoja dognanja ni. Zato koncept Noetove barke ne »drži vode« v iz katerih so lahko prišle sem v novonastale mlake. razširiš po svetu. Srečujemo se tudi na različnih tem, da bi na takšen način lahko učinkovito ohra- Če jih ne bi bilo, bi bila taka renaturacija veliko tež- kongresih, simpozijih in delavnicah, pri projektih nili biodiverziteto. Obstaja precej problemov s ta- ja. Tudi zato je izredno pomembno, da obstoječe se mednarodno povezujemo v konzorcije. S sku-kšnim razmišljanjem ohranjanja narave. Eden od naravne habitate ohranjamo. pnimi projekti si delimo znanje, gre pa tudi za to, da njih je, da ko se ohrani le nekaj osebkov ene vrste, 44 45 RAZNOLIKOST MNENJ Lovrenc Lipej Slovensko morje, porodnišnica morskih psov Slovenskega morja je, če ga postavimo ob bok razsežnostim svetovnih oceanov, komaj kaj več kot za dobro kapljo. Kar pa ne pomeni, da ni izjemno pomembno za tiste, ki živimo ob Rumeni sprehajalček (Tripterygion delaisi), ki prebiva na skalnatem dnu, je živopisan sorodnik babic. (Foto: Lovrenc Lipej) njem. In tudi ne, da je v pogledu pestrosti življenja siromašno, pa čeprav imamo pogosto tak vtis. O njegovem bogastvu lahko zlasti veliko pove dr. Lovrenc Lipej, ki raziskuje Slovenski mediji pogosto poročajo, našem morju zabeleženih najmanj 2250 vrst. Poleg da je naše morje vse bolj siromašno, biodiverziteto slovenskega obalnega morja. rib še razni nevretenčarji, predvsem mehkužci, ki ribiči se pritožujejo, da rib tako rekoč ni več. Na Morski biološki postaji v Piranu je zaposlen so najpogostejša skupina, členonožci, na primer Se vaše raziskave s tem ujemajo? od konca 80. let prejšnjega stoletja. Sprva raki, pa spužve, ožigalkarji … Kar je zelo veliko, če se je ukvarjal z zooplanktonom, od leta 1997 ▸ V javnosti je res veliko slišati o tem, a raziskave vemo, da je bilo doslej v Jadranskem morju popisa-pa proučuje favno in habitatne tipe. Njegova kažejo povsem drugačno stanje. Seveda obstajajo nih okoli 5500 vrst. Pri tem moramo upoštevati, da ožja specialnost je ribja združba, veliko težave, a smo na srečo daleč od tega, da bi lahko smo začeli za popisovanje med prvimi uporabljati pa raziskuje tudi procese bioinvazije in govorili, da je naše morje osiromašeno. Prav na- nedestruktivne tehnike in da je naše morje, ki je tropikalizacije. Vpeljal je nedestruktivne, sprotno, in morda se to zdi na prvi pogled parado- na uporabi avtonomne potapljaške opreme ksalno, ampak število vrst, katerih prisotnost po- utemeljene metode popisa živalstva, ki nimajo pisujemo, počasi celo narašča. Razlogov za to je Naše morje je vse prej kot siromašno, posledic na morskem življu in okolju. Vodil je več. Po letu 2010 se s temi raziskavami ukvarjamo saj je bilo v njem doslej zabeleženih številne domače in mednarodne raziskovalne bolj intenzivno, uporabljati smo začeli nove meto- najmanj 2250 vrst, kar je zelo veliko, projekte. Je redni profesor za ekologijo in de, začeli smo proučevati stanje pod morjem, po- če vemo, da je bilo na Jadranu predavatelj na več univerzah ter avtor svečati pozornost nekaterim redkim habitatom, popisanih okoli 5500 vrst. trinajstih znanstvenih monografij. Dejaven kot so biogene formacije, prekoraligen, biocenoza je tudi kot urednik znanstvene revije Annales fotofilnih alg in druge. Ugotavljamo, da se zmanjšu- (Anali za istrske in mediteranske študije) ter jejo populacije nekaterih ribjih vrst, ampak takih je član uredniških odborov več znanstvenih revij. v bistvu malo. V našem morju smo doslej potrdili majhno in plitvo, kar dobro popisano. Države, ki prisotnost kar 243 vrst rib. Nekatere so bile opaže-imajo več morja, imajo zahtevnejše delo in gotovo je ne le enkrat ali kvečjemu nekajkrat, nekatere so bile številka 5500 za Jadran zelo podcenjena. Da je naše opažene že dolgo nazaj, druge se pojavljajo sezon-morje v resnici še vedno zelo bogato, premalo pou- Lovrenc Lipej združuje znanstvenoraziskovalne izzive s svojo strastjo do potapljanja. sko, kakšnih 90 ali 100 vrst pa je bolj ali manj stal- darjamo, zato v javnosti prevladuje zmotno prepri- (Foto: Boris Šuligoj) nih. Če upoštevamo še vso ostalo favno, je bilo v čanje, da je prazno, turobno, izropano … 46 47 Slovensko morje, porodnišnica morskih psov novem okolju propadejo. Tiste, ki se uspejo obdr- mustelus) in črnopikasti morski pes ( Mustelus žati in povzročajo dokazano ekološko in ekonom-punctulatus), ogrožen je jastog ( Homarus gam-sko škodo, pa razumemo kot invazivne tujerodne marus) in še nekatere manj znane in pozabljene vrste. Od vseh tujerodnih vrst je invazivnih le okoli vrste. Velike težave ima tudi sredozemska kamena deset odstotkov. Primer invazivne tuje vrste je veli-korala ( Cladocora caespitosa). Posebno hud pri-ki seržant ( Abudefduf saxatilis), v tropskih morjih mer so leščurji ( Pinna nobilis). Njihova smrtnost je pogosta ribica, ki smo jo pri nas odkrili leta 2019. Našli smo tudi že na primer terapona ( Terapon the- raps), ki je značilen za vode okoli Vietnama. K nam so te ribe prišle prek Sueškega prekopa. Ko so ga V slovenskem delu Jadrana se leta 1869 odprli, so začele v Sredozemsko morje biodiverziteta sooča s spremembami, prihajati mnoge vrste iz tropskega Rdečega morja; ki so povezane s prihodom tujerodnih v druge dele Mediterana bistveno bolj kot k nam. vrst, tropikalizacijo in številnimi Od invazivnih tujerodnih vrst imamo pri nas tudi antropogenimi dejavniki, ki jo rebračo Mnemiopsis leidyi, ki spada med zoo- ogrožajo. plankton, školjko Arcuatula senhousia, polžka Ha-loa japonica, ki se je razširil v Škocjanskem zatoku in na koprski Bonifiki. Sicer pa je invazivnih vrst zadnja leta v zahodnem Mediteranu več kot 90-od-zelo malo. Od tujerodnih vrst imamo še školjko ja- stotna. Razlog za to je enoceličar Haplospori- ponsko ostrigo ( Magallana gigas), vendar se neka-dium pinnae, za leščurja specifičen zajedavec. Od teri ne strinjamo povsem, da gre za invazivno vr-leta 2019 se to dogaja tudi na Jadranu. Temu po- sto, saj ne izriva nobene avtohtone vrste. Najdemo svečamo veliko časa, povezujemo se s kolegi iz Ita-jo v bibavičnem pasu od Debelega rtiča do Sečo- lije in Hrvaške. Opravljena so bila preseljevanja veljskih solin. Našla je izpraznjeno nišo, ki ni ravno leščurjev v Škocjanski zatok, saj se je izkazalo, da zanimiva, saj gre za okolje, ki je podvrženo izme-so v lagunah pred tem zajedavcem bolj varni. Ob- njavi plime in oseke in v njej lahko preživijo le naj- stajajo tudi ukrepi na mednarodni ravni – združu- bolj trpežni organizmi. jejo se razni inštituti, ki imajo nekakšen rdeči tele- Imamo pa še t. i. kriptogene vrste, za katere ne fon, izmenjujejo si izkušnje, pristojne organizacije vemo, kje je njihov primarni habitat. Morska bio-promovirajo raziskave in povezujejo ljudi med se- Perjaničar (Sabel a spal anzanii) je eden večjih in lepših mnogoščetincev v našem morju. logija je stara slabih 200 let in ne vemo, ali so neko boj, da bi se umiranje zaustavilo. (Foto: Lovrenc Lipej) vrsto našli najprej v Mediteranu, kjer je bilo razi- skovanje bolj razvito, ali na primer v ZDA, kjer je Ribe, ki spadajo v t. i. kriptobentoško morda prav tako prisotna, a je bila opažena pozne- skupino, večinoma veljajo za slabo V kakšni meri je k povečanju števila vrst Kaj pa prihod invazivnih tujerodnih vrst? je. Ne moremo torej vedeti, ali je prišla od nas k raziskane, saj se skrivajo v različnih prispevala tropikalizacija? njim ali pa je bilo obratno. Te vrste vedno najdemo podvodnih skrivališčih. Imate na tem Tujerodne vrste prihajajo iz druge biogeograf- področju še veliko dela? Prispevek tega je majhen, gre le za nekaj vrst. v pristaniščih ali njihovi bližini, kar pomeni, da so ske regije, med katerima je določena bariera. Pri Tropikalizacija pomeni, da vrste, ki so značilne za se razširile s pomorskim prometom. Take tujero- tropikalizaciji je taka (nevidna) bariera le tempera- Kriptobentoške ribe so zelo pomemben del na- južni Jadran in Mediteran, zaradi povišanih tem- dne kriptogene vrste so na primer nekatere vrste tura. V primeru tujerodnih vrst govorimo o donor- šega dela, z njimi se ukvarjamo že od konca prejšn- peratur prihajajo k nam, na sever. Primer tropika- rakov vitičnjakov. skem in recipientskem habitatu. Bariero med nji- jega tisočletja. Uporaba podvodne avtonomne teh- lizacije je skakavka ( Pomatomus saltatrix), riba, ki ma mora vrsta nekako preskočiti, na primer z bala-So posamezne vrste rib in nasploh nike popisovanja in nedestruktivnih metod razis- je prišla okoli leta 2003 na severni Jadran v večjem stnimi vodami ladij. Od rib smo v Tržaškem zalivu kovanja omogoča številne nove pristope. Ker so te številu. Problem je, da je izredna plenilka in pov- morske favne, kljub prej omenjeni doslej našli štiri tujerodne vrste; eno od njih, mo- metode neškodljive, jih lahko uporabljamo tudi na zroča težave za zdaj predvsem hrvaškim ribičem. pestrosti našega morja, ogrožene? dro gospico ( Chrysiptera cyanea), je namerno v zavarovanih območjih. Poleg rib dobimo tudi po-Hrani se s ciplji, pa čeprav ni veliko večja od njih. Imamo kar veliko ranljivih in ogroženih vrst, ki datke o njihovem habitatu, življenju, okolju … Dokazov, da bi pri nas skakavke, ki so v sloven- morje izpustil neki akvarist. imajo v mediteranskem okolju poseben status. Kontinuirana raziskava biodiverzitete našega morskem morju prisotne v veliko manjšem številu, Navadno pride k nam le po en ali nekaj primerkov Ogrožene so nekatere vrste rib, npr. vrana ( Homa-ja se je začela leta 1999, ko sem vodil večji projekt, povzročale take težave, za zdaj nimamo. tujerodne vrste in v veliki večini niso uspešni – v rus gammarus), navadni morski pes ( Mustelus poimenovan Evidentiranje favne, flore in habitatnih 48 49 Vse živo Slovensko morje, porodnišnica morskih psov tipov v slovenskem morju. Zame je bil to velik pre- spomnim, da je bil aprila 2016 pred Piranom opa- ontogenetski preskok. To pomeni, da se kot mladiči vrste, ni mogoče, saj so res veliko preredke, pa tudi skok, saj sem s tem raziskovalno odšel v čisto novo žen 8,5 metra dolg primerek, manj kot dve leti po-hranijo tako rekoč z vsem, kar najdejo na morskem preveč plašne. Dobivamo jih od ribičev, ki jih slu-sfero in s skupino sodelavcev začel uporabljati zneje pa pred Izolo osemmetrski. Moram tudi po-dnu. Pri nas je morje plitvo in pridnenih organiz- čajno ujamejo; v bistvu so kolateralna škoda pri potapljanje in potapljaške metode raziskovanja v vedati, da so ribiči pri Umagu le malo zatem mor-mov veliko. Ko so starejši, pa postajajo vse bolj spe- ribolovu. Gre za t. i. prilov oz. netarčni lov. Dobi- znanstvene namene. Popisovanje biodiverzitete skega psa orjaka, ki so ga ujeli, še živega izpustili. cializirani, odločijo se za druge vrste plena. Takega, vamo primerke morskih psov, kot so navadni in ima kar lepe rezultate. Da ribiči spustijo morskega psa – to je presedan! ki je pogostejši, saj tako porabijo za lov manj ener- črnopikasti, mala ( Scyliorhinus canicula) in velika Stvari se torej spreminjajo. Morda prepočasi, a se! gije, s plenom pa jo veliko dobijo. V našem morju morska mačka ( Scyliorhinus stellaris), morski pes Omenili ste podvodne avtonomne torej nabirajo izkušnje. To velja tudi za morske žel- trnež ( Squalus acanthias) in pa tudi druge hrustanč- tehnike popisovanja in nedestruktivne Ali je res, da je Tržaški zaliv ena ve karete ( Caretta caretta). Mlade karete pridejo v nice. Sliši se preprosto, ampak niti slučajno ni. Za to metode. Za kakšne tehnike oz. metode gre? od le dveh »porodnišnic« morskih psov naš del Jadrana, kjer so običajno od aprila do sep- porabimo veliko časa in energije. Veliko smo v sti- kih z ribiči, se z njimi družimo in jih veliko sprašu- Če uporabljate klasične metode, lov z mrežami, in skatov v Sredozemskem morju? tembra, in se hranijo na morskem dnu. Ko primer- jemo, da pridemo do želenih podatkov. Ko vidijo, ki je tipična destruktivna metoda, dobite le podatke Seveda je res! Pri nas se v ribiške mreže ne uja- no zrastejo, gredo v globlje morje in se prehranjuje- da je to za nas zelo pomembno, so mnogi pripravl- o vrsti, dolžini in teži ribe, to pa je skoraj vse. Ne-mejo samo mladiči različnih vrst morskih psov, jo v vodnem stolpcu. jeni sodelovati. Po potrebi pridemo tudi v soboto destruktivne metode pa pomenijo potapljanje z ampak tudi drugih hrustančnic – raž in skatov, kot ali nedeljo, da poberemo material, saj se hrustanč- jeklenko, pri čemer rib ne ubijemo niti jih ne po- so električni skat ( Myliobatis aquila), navadni in Kako sploh raziskujete morske pse nice zelo redko ujamejo. Kar se ujame, po navadi škodujemo, prav tako pa ne povzročamo škode v vijoličasti morski bič ( Dasyatis pastinaca, D. vio-in druge hrustančnice, saj jih je veliko prej ali slej dobimo v roke ter obdelamo in izme- habitatu. S tako potapljaško metodo na primer de- lacea), navadni morski golob ( Myliobatis aquila) manj kot drugih vrst rib? rimo, kar je mogoče izmeriti, ter pošljemo inšti- lamo popis obrežne ribje združbe. Postavimo pro- in kljunati morski golob ( Aetomylaeus bovinus). Opazovanje hrustančnic pod vodo s potapl- tutom, s katerimi sodelujemo, vzorce tkiv v na-fil, kar pomeni 30-, 50- ali 100-metrski označevalni Najdeni so bili tudi zelo majhni primerki morskega jaškimi metodami, s kakršnimi spremljamo druge daljnjo preiskavo. trak. Ko je merilni trak, ki ga imenujemo transekt, psa orjaka; eden od njih je meril le 217 centime-potegnjen vzporedno z obalo, gre za paralelni cen- trov, kar je izredno malo. Šlo je torej za mladiča. zus. Globina je torej konstantna, kar pomeni, da proučujemo bolj ali manj v istem habitatnem tipu, Kit grbavec (Megaptera novaeangliae), nevsakdanji obiskovalec slovenskega morja pred Piranom. (Foto: Lovrenc Lipej) na primer morskem travniku, algalnem pasu itn. Lahko pa uporabljamo tudi navpične cenzuse – to Pri nas se v ribiške mreže ujamejo pomeni od obale v čedalje večjo globino. Zanima mladiči različnih vrst morskih psov, nas, kako si sledijo habitatni tipi, in ugotavljamo, pa tudi drugih hrustančnic – raž kako to vpliva na ribjo združbo. Doslej smo v dvaj- in skatov, kot so električni skat, setletnem obdobju opravili prek 1300 takih tran- sektov, kar je zelo velik vzorec. Ugotovili smo nekaj navadni in vijoličasti morski bič … sprememb, prav drastičnih pa ne. Nekatere ribe so res prisotne v bistveno manjšem številu, kot so bile nekoč, druge so v večjem, ampak globalno gledano lahko rečem, da je naša obrežna ribja združba še Pred leti se je v ribiške mreže zapletla samica mor-vedno razmeroma bogata. Gostote so od 40 do 100 skega psa šesteroškrgarja ( Hexanchus griseus), za primerkov na 100 kvadratnih metrov. katero smo ocenili, da je zelo mlada, stara okoli šest let. Gre torej za okolje, kjer so bili mladiči naj-Zdi se nenavadno, da v naše morje, deni, kar je za nekatere vrste dokaz, da se tu tudi ki je le del Tržaškega zaliva, žepa kotijo. Naše okolje je primerljivo z okoljem v Ga- na severu Jadrana, kar pogosto beškem zalivu v Tuniziji, ki je ravno tako plitvo in zaidejo tudi morski psi. ima za razmnoževanje hrustančnic zelo pomemb- no vlogo. Svoje podatke smo primerjali s podatki Ja, to je zanimivo. V slovenskem morju je res kolegov iz Tunizije in Francije, ki imajo glede tega mogoče občasno videvati tudi morske pse, ki tako več znanja kot mi, in ugotovili, da je severni Jadran, kot skati spadajo med hrustančnice. Po letu 2000 je in s tem naše morje, zelo pomemben za razmnože-dokaj redno opažen morski pes orjak ( Cetorhinus vanje hrustančnic. Razlog, da imajo pri nas mladi-maximus), ki zraste lahko celo do 13 metrov v dol- če, je plitvina – tu mladiči morskih psov in skatov žino in se prehranjuje z zooplanktonom. Naj samo dozorijo v odrasle osebke. Strokovno temu pravimo 50 Slovensko morje, porodnišnica morskih psov Med posebnosti našega morja spadata 11 metrov visoko podvodno formacijo, ki se kot albino primerka električnega morskega nekakšna trdnjava dviga iz muljastega dna. Je do skata. Leta 2009 sta bila ob izpustu desetkrat bolj bogata s favno kot njena okolica, in piranske kanalizacije najdena bledična sicer v smislu števila primerkov ter tudi števila samička in samček. Kako si to razlagate? vrst. Raziskava je pokazala, da jo lahko štejemo za Najprej se s tem nismo nameravali kaj dosti koralni greben, še posebno zato, ker jo sestavljajo ukvarjati, saj je albinizem nekaj zelo redkega, a mrtvi deli koral. V celoti jo tvorijo nekakšni majhni »makaroni«, na katere razpadejo korale, ko od- smo vseeno mislili, da se o tem kaj ve. Ko pa smo mrejo. Poleg tega so na njej številne kolonije koral videli, da se še nihče na svetu ni ukvarjal s tem in – tu je gostota koral največja v našem morju. Temu da je bilo doslej ugotovljenih le 14 primerov albi-smo namenili veliko pozornosti in leta 2016 obja- nizma med vsemi vrstami hrustančnic, smo to ob- vili knjigo Biogenic Formations in the Slovenian javili. Postavlja se vprašanje, kako to pojasniti. Po- Sea, ki znanstveno opisuje ta greben in podobne vezali smo se s francoskimi kolegi, s katerimi smo druge strukture te vrste v našem morju. spoznali, da bi lahko bil albinizem pri hrustančni- cah povezan z onesnaževanjem morja. Nekaj po- dobnega so namreč našli v Braziliji, Nemčiji in ZDA. Ampak povezava med albinizmom in one- Podvodno formacijo, ki se pri rtu snaženjem je bolj kot ne le domneva, špekulacija. Ronek pri Izoli kot nekakšna trdnjava Vzorec je zelo majhen in ni znano, kako bi lahko okoljski dejavniki vplivali na albinizem. Hoteli smo dviga iz muljastega dna, sestavljajo le poudariti, da je to pač zanimiv pojav. mrtvi deli koral, zato jo lahko štejemo za koralni greben. Kako se pri raziskovanju povezujete z raziskovalci v sosednjih državah, s katerimi si delimo isto morje in zato najbrž tudi podobne raziskovalne izzive? Ali zaradi zviševanja temperature morja Zelo me veseli, da s kolegi iz Italije, Hrvaške in tudi pri nas že prihaja do beljenja koral, Črne gore zelo dobro sodelujemo. Že od leta 2012 ki je značilno za koralne grebene v tropih? na primer raziskujemo koralni greben v Velem je- Žal tudi pri nas, podobno kot na Mljetu, že pri- zeru na otoku Mljet. To je največji koralni greben v haja do tega. Zaradi zvišanja temperature enoce-zmernem pasu v Sredozemlju, zelo zanimiv je in lična alga, ki je simbiont, koralo zapusti. Tako ni ima tudi izjemno pestrost rib, ki jih popisujemo. več prehranskega dualizma. Alga namreč s foto-Delamo tudi na brionskem arhipelagu, kjer sode- sintezo producira organsko snov, ki jo korala upo- lujemo s kolegi z univerze v Münchnu in pomaga- rablja. Življenje korale zato temelji le še na njenem mo osebju Nacionalnega parka Brioni. Tu označu- lastnem sprejemanju hrane, kar ni dobro. jemo različne vidike biodiverzitete, od ribje združ- be v algalni zarasti do raznih skupin rakov. S kolegi Kako pa vplivajo podnebne spremembe iz Črne gore sodelujemo že dalj časa; popisovali na ribjo populacijo in nasploh živi smo biodiverziteto v Boki Kotorski, predvsem fav- svet v našem morju? no polžev zaškrgarjev in tudi našli nekaj za Jadran novih vrst. O tem smo veliko objavljali. Spremembe so po- vezane s procesom tropikalizacije. Poleg že ome- Omenili ste koralni greben na Mljetu, njene skakavke se pojavljajo tudi druge vrste rib, na le slabo pa je znano, da imamo koralni primer napihovalka ( Sphoroides cutaneus), poja-greben tudi v slovenskem morju. vlja se tudi knez ( Coris julis), ki ga pred letom 1999 Dolgonosi morski konjiček (Hippocampus guttulatus) se pojavlja v morskih travnikih, najdemo pa ga ni bilo. A treba je poudariti, da mnogim vrstam, ki Res je. Pri rtu Ronek pri Izoli imamo približno so zašle na sever Jadrana, ni uspelo preživeti. Naše tudi med algami. (Foto: Lovrenc Lipej) 200 metrov dolgo, 120 metrov široko in okoli »ruske« zime so zanje prehude. 52 53 RAZNOLIKOST IDEJ Virusi: kako se spreminjajo Z okuževanjem različnih vrst rastlin v kontroliranih razmerah v rastlinjakih je na primer mogoče določiti nabor Temeljne raziskave so pomembne zlasti zato, ker rastlin, ki jih nek virus lahko okuži. (Foto: Denis Kutnjak) odpirajo vprašanja, kakršnih si sicer sploh ne bi znali zastaviti in so osnova za nadaljnje raziskave. Z metodami visokozmogljivega sekvenciranja Dr. Kutnjak je sodeloval tudi pri zelo zanimivi (ang. high throughput sequencing, HTS) je skozi raziskavi, pri kateri je NIB združil moči z čas spremljal spreminjanje virusa ob prenosu z raziskovalnima inštitucijama iz Španije in ZDA. irusi, nevidni prebivalci sveta, vzbujajo s čimer nadomesti neko prej v populaciji rastline na rastlino. Ugotavljal je, kako se Osredotočili so se na vprašanje, kako se virus Y zanimanje znanstvenikov že od konca prevladujočo mutacijo in s tem morda spremeni spreminja genski zapis virusa, kako se populacija krompirja spreminja skozi generacije, če so poti 19. stoletja, ko so njihov obstoj le slutili, njene lastnosti. Ko v medijih slišimo o mutaciji virusa v vsaki generaciji spremeni in do kakšnih prenosa z rastline na rastlino različne. Virusi se dokazati pa ga še niso znali zanesljivo. Odtlej virusa, navadno govorimo o taki spremembi. razlik prihaja, če se virus prenaša med različno med rastlinami prenašajo na različne načine, med je virologija doživela nesluten razvoj. Vse širše Takšne fiksirane mutacije so tudi predmet občutljivimi sortami krompirja. Pri tem je bilo drugim z žuželkami (PVY se s krompirja na znanje in sodobne tehnologije omogočajo nove podrobnejših znanstvenih raziskav. mogoče zaznati določene vzorce, ki sami po krompir prenaša z ušmi), stikom, ko se okužen list in nove pristope k njihovemu raziskovanju. Pri rastlinskih virusih na primer raziskujejo, kako sebi še niso pomenili neke očitne spremembe. podrgne ob list zdrave rastline, in t. i. vegetativno Med raziskovalci na NIB-u, ki virusom nek virus mutira in kako se mutacije ohranjajo Opaženo pa je bilo, da se struktura virusnih propagacijo. Slednje pomeni, da bo, kadar se za namenjajo posebno pozornost, je dr. Denis seme uporabi okužen gomolj, verjetno okužena v virusni populaciji, ko nek virus prenesejo na populacij v rastlinah, ki so manj dovzetne za Kutnjak. Natančneje, posveča se evoluciji tudi nova rastlina. različne vrste rastlin ali na rastline iste vrste, ki pa virus, in v rastlinah, ki so zanj bolj dovzetne, rastlinskih virusov. Del njegovih raziskav je so proti virusu različno odporne. Tako raziskavo je spreminja različno. To na virus vpliva dolgoročno temeljnega značaja – a prav na tej osnovi se Raziskava je pokazala, da pride, kadar se virus dr. Kutnjak opravil v okviru svoje doktorske naloge. – kako evolvira skozi daljše časovno obdobje je lahko, kot pravi, razvijajo aplikativne prenese z ušmi, do velikega zmanjšanja V laboratorijskih razmerah je opazoval, kako se odvisno od tega, ali se razmnožuje v bolj ali manj raziskave in praktične rešitve. raznolikosti virusnih populacij. Virus se pojavlja virus Y krompirja (PVY) spreminja na različnih odporni sorti. Tako se je v tej raziskavi izkazalo, v različnih genetskih oblikah, a ko ga v novo sortah krompirja. Kot testno sorto je vzel običajni da je razmnoževanje virusa v bolj dovzetnih rastlino prenese uš, se skoraj vse izničijo. Virusi se razmnožujejo izjemno hitro, pri čemer désirée, zelo razširjeno rdečo sorto krompirja, ki je sortah krompirja vodilo do nastanka večje Ostaneta le ena ali dve, ki pa se začneta znova prihaja v njihovem genomu do mutacij (napak). na virus občutljiva, a ob okužbi ne izrazi močnih raznolikosti med evolviranimi virusi, medtem ko diverzificirati. To pomeni, da začnejo z Te mutacije so popolnoma naključne. Njihovo bolezenskih znamenj. Odzive te sorte krompirja je so si bili virusi, ki so evolvirali v manj dovzetnih mutacijami spet nastajati nove genetske oblike število je odvisno od velikosti virusnega genoma in primerjal z odzivi gensko spremenjenega désiréeja, sortah krompirja, med sabo bolj podobni. virusa. Če se virus prenaša s stikom ali prek od tega, kako natančno deluje mehanizem ki je na virus zelo občutljiv in razvije močna Poenostavljeno povedano, pričakujemo lahko, da okuženega gomolja, pa se raznolikost virusa pomnoževanja, a do mutiranja vedno prihaja vsaj v bolezenska znamenja. V poskus je vključil še tretjo, bo na polju v bolj dovzetnih sortah krompirja zmanjša v veliko manjši meri. Raznolikost se torej manjšem obsegu. Včasih postane neka mutacija v tolerantno sorto, ki jo virus okuži, a rastlina ne nastalo več novih genetskih oblik virusa kot ohranja in prav zato se virus iz populacije v virusni populaciji prevladujoča (se fiksira), razvije bolezenskih znamenj. v manj dovzetnih sortah. populacijo manj spreminja. 54 55 Modelne rastline navadnega repnjakovca (Arabidopsis thaliana) v laboratoriju okužijo z rastlinskimi virusi in eksperimentalno proučujejo njihovo evolucijo ter odzive rastlin na okužbo. (Foto: Denis Kutnjak) Opazovanje bolezenskih znamenj na rastlinah lahko pomaga določiti prisotnost in patogenost virusov, ki okužujejo rastline. (Foto: Aleš Rosa) Kasneje so ugotovili prisotnost virusa z zelo podobnim zaporedjem nukleotidov pri netopirjih Te ugotovitve pomenijo pot k boljšemu veščine, pridobljeni pri takih temeljnih raziskavah, v Sloveniji. Sklepajo, da je prišlo do prenosa tega razumevanju dogajanja na polju, pri čemer pa je so tako na NIB-u na eni strani omogočili vpeljavo virusa na človeka prav z netopirjev. treba upoštevati zapleteno povezavo različnih rutinskega testiranja z visokozmogljivim dejavnikov. Na krompirjevi njivi verjetno poteka sekvenciranjem za zaznavanje virusnih bolezni pri Na NIB-u se z večkrat omenjenim hkraten prenos virusa Y krompirja na vse tri rastlinah s polja. Na drugi strani je to znanje visokozmogljivim sekvenciranjem veliko opisane načine. Prenos ob dotikanju okužene in omogočilo sodelovanje s farmacevtskimi podjetji, ukvarjajo. To je širok pojem, ki vključuje različne zdrave rastline ali prenos prek gomoljev bo ki izdelujejo biološka zdravila ali zdravila za tehnološke platforme. Ena od novejših, ki jo omogočil virusu, da bo le-ta zelo raznolik. Uš pa gensko terapijo, kjer raziskovalci NIB-a zadnja leta vpeljujejo v svoje delo, je sekvenciranje »vzame« le določen različek virusa in ga prenese uporabljajo visokozmogljivo sekvenciranje za z nanoporami. Z njim določajo genski material na drugo rastlino, kjer se bo virus začel iz nadzor čistosti proizvodov ali procesov. Raziskave organizma, pri čemer molekulo ‒ genski material ‒ »ničelnega stanja« diverzificirati. Te podatke bo populacij rastlinskih virusov pa so na primer spustijo skozi nanoporo, izredno majhno odprtino mogoče v prihodnosti vnesti v epidemiološke omogočile sodelovanje s podjetji, ki razvijajo v membrani. Na ta način lahko preberejo modele, ki se uporabljajo za napovedovanje, cepiva za ljudi in prav tako želijo slediti njeno nukleotidno zaporedje. Za to so včasih kako se bo virus širil na nekem območju. Ob spreminjanju virusnih populacij med razvojem uporabljali sekvenatorje, ki so zasedali polovico poznavanju prenašalcev in poti prenosov virusov, cepiv. sobe, zdajšnje naprave z nanoporami pa imajo ki vplivajo na virusno populacijo, je mogoče podobne dimenzije kot ključek USB. Zato so izboljšati epidemiološke modele in s tem kakovost Dr. Kutnjak in tudi drugi raziskovalci z NIB-a primerne za zelo majhne laboratorije ali delo na terenu. Dr. Kutnjak ocenjuje, da bo verjetno napovedi. Podobne raziskave potekajo tudi na sodelujejo z drugimi inštituti v Sloveniji in mogoče že čez nekaj let biološke vzorce iz narave virusih, ki okužujejo ljudi in živali. podjetji na področju temeljnih in aplikativnih raziskav. Med drugim je dr. Kutnjak sodeloval pripraviti z uporabo kemikalij in laboratorijskih Dr. Kutnjak poudarja, da so to zelo temeljne z Inštitutom za mikrobiologijo in imunologijo pri tehnik na zelo preprost način, nato pa z majhnim raziskave, ki so najpomembnejše zato, ker odpirajo ljubljanski Medicinski fakulteti pri raziskavi, sekvenatorjem z nanoporami, vključenim vprašanja, kakršnih si sicer sploh ne bi znali v kateri so s tehniko visokozmogljivega v prenosni računalnik, analizirati ves genski zastaviti in na osnovi katerih se lotevajo novih sekvenciranja iskali viruse, ki okužujejo človeka ali material takih vzorcev. raziskav. Raziskave lahko vodijo v različne smeri in v specifičnih primerih netopirje. Odkrili so nov S krompirjevimi virusi se je Denis Kutnjak seznanil na koncu prinesejo aplikativna, za vsakdanjo virus, ki okužuje človeka. Pred tem je bil zelo v domovini krompirja, Peruju, in z dopolnjevanjem prakso uporabna znanja in pristope. Znanja in podoben virus najden le pri netopirjih v Evropi. znanja nadaljeval v Evropi. (Foto: Martin Gustinčič) 56 57 K Kdo bo koga Potemtakem je kar verjetno, da navzočnost večjega števila mačk s poseganjem k mišim in od tod k čmrljem lahko določa, koliko bo katerih cvetlic v okolici! Charles Darwin, angleški naravoslovec O nastanku vrst (prevod Bogdan Gradišnik) Vrtni čmrlj (Bombus hortorum) na čistecu (Betonica officinalis). Dobro poznavanje interakcij živih organizmov z njihovo okolico ima za človeka tudi povsem oprijemljive koristi. (Foto: Davorin Tome) Širši pogled Kristina Gruden Na Zemlji so vse življenjske oblike tesno prepletene – od najdrobnejših organizmov do največjih ekosistemov in absolutno obstaja prepletenost med vsemi ljudmi. Bryant McGill, ameriški pisec in aktivist na področju človekovih pravic rganizmi v okolju med seboj bijejo stalen pristopi težko proučujemo. Za raziskovanje zato boj – za boljši življenjski prostor, za vire na NIB-u uporabljamo sistemsko biološki pristop. hrane. Živali se lahko iz neugodnega okolja uma- Ta se že nekoliko dalj časa uporablja v medicini in knejo, vsi pritrjeni organizmi pa imajo razvite dru- pri raziskavah delovanja mikroorganizmov, na po- gačne mehanizme za boj za obstanek. Za življenje dročju proučevanja rastlin s sistemsko biologijo pa rastline potrebujejo dober vir hranilnih snovi in smo na NIB-u med pionirskimi skupinami v sve-vode ter dostop do svetlobe, kar jim omogoča sa- tovnem merilu. moproizvodnjo vseh njihovih gradnikov. Hkrati pa seveda ne smejo postati hrana kakšnemu drugemu In kaj sploh je sistemska biologija? Vsi poznamo organizmu. Na rastline »preži« cel kup napadalcev, besedo sistematika. Je torej sistemska biologija od majhnih virusov, bakterij in gliv pa do rastlino-malo drugačen izraz za sistematsko biologijo? Ne, jedih živali. Rastline so proti njim razvile različne to ni veda o razvrščanju organizmov v taksonom-oblike obrambe, od mehanske do kemijske, proti ske enote, temveč veda, ki celostno proučuje delo-mikroorganizmom pa imajo razvit tudi svojstven vanje organizmov. V kontekstu sistemske biologije imunski sistem. celostno pomeni, da za razumevanje delovanja or- ganizma v svoje raziskave vključujemo vse njegove Organizme, ki se prehranjujejo s poljščinami, smo elemente – od organov in transportnih mehaniz-z antropocentričnega vidika poimenovali škodljiv- mov med njimi, različnih tipov celic ter njihovega ci, kadar govorimo o večjih organizmih, kot so žu- medsebojnega sporazumevanja, do vseh moleku- želke, in patogeni, kadar govorimo o organizmih, larnih komponent, ki celico sestavljajo. Tako na ki jih zaradi majhnosti ne vidimo s prostim očesom. primer na ravni celice hkrati obravnavamo dejav- Če se napadalci niso uspeli prilagoditi obrambnim nost vseh genov, dejavnost proteinov ter interakci-mehanizmom rastline, so morali zamenjati vir pre- je med njimi, proizvodnjo metabolitov in odsev hrane. Na drugi strani so prilagojeni organizmi vseh teh dejavnosti na celico kot celoto. V klasič- razvili mehanizme, s katerimi zaobidejo obrambne nih raziskavah s(m)o se molekularni biologi osre-pasti rastline. In kot odgovor nanje so se rastline dotočili na eno samo komponento celice, na en spet prilagodile z dodatnimi načini obrambe. Sko-protein ali en gen, in proučevali vse naloge te kom- zi evolucijo interakcij med organizmi se je ponovi- ponente. S takim pristopom seveda povečujemo lo več takih ciklov, zato so interakcije večplastne. znanje o delovanju biološkega sistema, ne moremo Za njihovo razumevanje moramo poznati vse vple-pa ga v celoti razumeti, saj določene lastnosti siste- Celice povrhnjice lista rastline Nicotiana benthamiana. Z rdečo so obarvana jedra, z rumeno jedra tene mehanizme. Ker je mreža teh mehanizmov ma nastanejo šele s povečevanjem njegove kom-in citoplazma, z zeleno kloroplasti. Posneto s konfokalnim mikroskopom. (Foto: Tjaša Lukan) zelo prepletena, jo s standardnimi raziskovalnimi pleksnosti. 60 61 Kdo bo koga Širši pogled in njihovimi opraševalci. Rastline za opraševalce pridelujejo hrano, ti pa v zameno poskrbijo za to, da se pelod prenese na drug cvet z bistveno večjo učinkovitostjo, kot če rastlina uporablja za prenos veter. Ravnovesje tega odnosa pa je zelo krhko; opraševalcev mora biti dovolj in morajo biti dovolj močni, da oprašijo tudi oddaljene populacije ra- stlin. Prav tako mora biti rastlina energetsko pre- skrbljena, da lahko uspešno vzdržuje populacijo opraševalcev. Drug tak primer sožitja pa je interakcija rastline z določenimi mikroorganizmi. V zadnjih letih smo z razvojem novih tehnik visokozmogljivega sekven- ciranja nukleinskih kislin začeli odkrivati celo vr- Test patogenosti za hrušev ožig. Bolezenska znamenja, ki jih na nezrelih hruškah povzroča bakterija sto pomočnikov, ki živijo v sožitju z rastlino. V Erwinia amylovora (levo). Bolezenska znamenja, ki jih povzroča bakterija Xanthomonas arboricola njenih tkivih, včasih celo v samih celicah, prebiva pv. juglandis na orehu. (Foto: Tanja Dreo) vrsta mikroorganizmov, od virusov do preprostih enoceličnih živali in gliv, ki ji omogočajo dostop do določenih metabolitov ali hranilnih snovi, ra- To lahko lepo ponazorimo na primeru vode. Če rastlin pred napadalci na poljih uporabljajo raz-stlina pa jim, podobno kot pri opraševalcih, v za- proučujemo posamezno molekulo vode, se lahko lična škropiva. Ta so nevarna za kmeta in tudi meno ponuja vire hrane in varen življenjski pro-o njej veliko naučimo. Vemo, kako se molekule okolje, na primer za podtalnico, ki je vir pitne stor. Ta tako imenovani mikrobiom rastline lahko povezujejo, vemo, zakaj nastane led in kakšne so vode. Zdaj že vemo, da se v določenih kombinaci-bistveno pripomore k njeni odpornosti proti stre- povezave med molekulami pare. Ne moremo pa jah rastline, napadalnega organizma in okoljskih snim dejavnikom okolja. Na osnovi takih raziskav iz takih raziskav predvideti, da lahko voda v veli- razmer lahko vzpostavi ravnotežje v interakciji. smo danes že razvili pripravke mikroorganizmov, kih količinah postane zelo uničujoča in lahko na Rastlina lahko vzdržuje življenje drugega orga-ki na polju zaščitijo rastline bolj kot okolju ško- primer povzroči poplave. Koncept celostnega pro- nizma, če je le-ta ne poškoduje preveč. Včasih in- dljivi pesticidi. učevanja je že dolgo doma v tehniških vedah. Na terakcija celo postane koristna za oba organizma. primer elektroinženir mora poznati vse kompo- Ker je to povsem nova veja v rastlinski biologiji, je Mikrobi na primer imajo v svojih genomih zako- nente radia in vse povezave med njimi, da bo po- neznank in vprašanj še veliko. Zakaj včasih taki dirane poti za sintezo metabolitov, ki jih rastline kvarjen radio lahko popravil. mikroorganizmi prenehajo s svojo podporno funk- na morejo proizvajati. So pa taki metaboliti v do- cijo in postanejo patogeni? Zakaj jih včasih rastlina Življenje Kristine Gruden je razpeto med laboratorijskimi raziskavami in pohajkovanji S skokovitim napredkom tehnologij za proučeva- ločenih primerih za rastlino koristni; z njimi deni- ne sprejme v svoje okrilje? Kako se mikrobi med z nahrbtnikom širom sveta. (Foto: osebni arhiv) nje celičnih komponent je postal mogoč tudi sis-mo lažje preživi sušna obdobja. Ker na ravnovesje seboj borijo za življenjski prostor v rastlini? Kako temski pristop raziskovanja na področju biologi- med organizmi zelo vplivajo tudi okoljske razme- so paritvene značilnosti žuželk povezane z mi- je, in sicer s pridihom matematike in inženirstva. re, v svoje raziskave vključujemo tudi ta dejavnik. krobnimi okužbami rastlin? Kako je prehranjeva- Sistemskobiološki pristop uporabljamo tudi v Ugotavljamo, kako na interakcijo vpliva, če rastlina nje žuželk povezano s spolnim razmnoževanjem raziskavah na NIB-u. Z njim smo postavili mo- nima na voljo dovolj hranil ali svetlobe ali če so rastlin? Ali ura dneva vpliva na virusno okužbo del imunske signalizacije pri rastlinah, ki je ne- temperature visoke podnevi in ponoči. Raziskuje- rastline? Na ta in podobna vprašanja poskušamo kaj podobnega kot načrt elektronskega vezja za mo tudi, kako ekstremne okoljske razmere, kot je na NIB-u poiskati prave odgovore. Svoje raziskave preprostejše aparature, ki jih je sestavil človek. S kombinacija vročine in pomanjkanja vode, vplivajo želimo čim bolj približati naravnim razmeram, v celostnim proučevanjem smo našli enega od signa- na izid interakcije. Z izsledki takih raziskav bomo katerih praviloma prihaja do interakcij na različnih lizacijskih križišč, kar je zelo pomembno za uspe- lahko pomagali pri prilagajanju kmetijske pridelave ravneh med več organizmi hkrati. Tako se jih tudi šno obrambo rastlin, in tako dokazali, da sistemska rastlin na prihajajoče podnebne spremembe. lotevamo – s pristopi sistemske biologije in inte- biologija uspešno razrešuje sivino neznanja v razu- rakcijami med raziskovalci različnih oddelkov. V evoluciji interakcij med rastlino in drugimi orga- mevanju interakcij med organizmi. nizmi se je med njimi velikokrat vzpostavilo tudi Zakaj sploh proučujemo interakcije med organiz- sožitje, v katerem organizma ne tekmujeta več med Prof. dr. Kristina Gruden je znanstvena mi? Naš cilj je samovzdržno in za okolje manj seboj, temveč si pomagata v boju za obstanek. Pri-svetnica na Oddelku za biotehnologijo in obremenjujoče kmetijstvo. Trenutno se za zaščito mer take skupne evolucije je sožitje med rastlinami sistemsko biologijo na NIB-u. 62 63 O krompirjevih virusih, sušnem in slanostnem stresu, cirkadianem ritmu RAZNOLIKOST MNENJ Kaj natančno je predmet raziskav, sorta igor, ki je bila znana kot »ta beli krompir«. Maruša Pompe Novak s katerimi se ukvarjate? Spada med najbolj občutljive na ta virus, zato je v Raziskujem interakcije rastlin z okoljem. To samo nekaj letih z naših njiv povsem izginila. Nado-okolje je bodisi biotsko, pri čemer imam v mislih mestile so jo druge, proti temu virusu odporne sorte. povzročitelje bolezni, bodisi abiotsko; med sle- V zadnjem času smo v raziskave interakcij krom- O krompirjevih virusih, dnjimi proučujemo odziv rastlin na sušni in slano- pirja z virusom začeli poleg časovne dimenzije stni stres. Glavni modelni rastlini, na katerih razi- vključevati tudi prostorsko dimenzijo. Na mestu, skujem, sta krompir in vinska trta. Na krompirju kjer virus vstopi v list krompirja, je odgovor celic sušnem in slanostnem proučujemo njegovo interakcijo z virusom Y krom- nekoliko drugačen kot odgovor celic, ki so poleg pirja (ang. potato virus Y, PVY), ki je uvrščen na se-mesta vstopa, in tistih celic, ki so bolj oddaljene. stresu, cirkadianem ritmu znam desetih virusov, ki v svetovnem merilu pov- Zato liste krompirja razrežemo na milimetrske zročajo največjo gospodarsko škodo v kmetijstvu. koščke in spremljamo dogajanje v koščkih, v kate-Ta virus ima več različkov, ki so različno agresivni rih nastane točkasta nekroza, in dogajanje v košč- oziroma povzročajo različna bolezenska znamenja kih lista poleg nekroz. Tako lahko spremljamo izra-na občutljivih sortah krompirja. Najbolj agresiven je žanje genov ne le na ravni celega lista, ampak tudi v Rastlinski virusi na kmetijskih pridelkih različek NTN, ki se je leta 1988 razširil k nam z Ma- posameznih delih lista, iz česar lahko natančneje povzročajo veliko gospodarsko škodo in lahko džarske. Povzroča obročkasto nekrozo gomoljev, vidimo, kako rastlina odgovori na okužbo. Ugoto-ogrožajo našo prehransko varnost. Zato je zato je krompir za prehrano, pa tudi za industrijsko vili smo, da je odziv rastline v točkastih nekrozah raziskovanje virusov, še zlasti tistih, ki rabo, neuporaben. Pred tem je okoli 60 odstotkov drugačen kot v sosednjih celicah; procesi so različ- prizadenejo za prehrano ljudi in domačih živali vse slovenske proizvodnje krompirja predstavljala ni ali pa potečejo ob različnem času. najpomembnejše rastline, izjemnega pomena. Dr. Maruša Pompe Novak veliko raziskuje predvsem interakcije med krompirjem in temu Nanos kapljic soka okuženih rastlin krompirja na zdrave rastline s ciljem proučevanja njihovega odziva. zelo nevarnim virusom PVY, pa tudi interakcije (Foto: Aleš Rosa) vinske trte z različnimi dejavniki v okolju. Vpeta je v številne domače in mednarodne raziskovalne projekte. Delno je zaposlena na Univerzi v Novi Gorici, kjer je izredna profesorica. Je vodja Infrastrukturnega centra Planta, ki deluje v okviru NIB-a in je namenjen podpori raziskovalni in pedagoški dejavnosti, podjetjem in različnim državnim organom. Njena znanstvena področja so predvsem rastlinska fiziologija, biotehnologija in molekularna biologija. Izsledki nekaterih raziskav imajo uporabno vrednost, drugi širijo temeljno znanje. Dr. Pompe Novak pravi, da je slednje izjemno pomembno za to, da bi iz raziskav izšlo nekaj, kar je uporabno v vsakdanjem življenju. Hipoteza o vplivih cirkadianega ritma (ritma dnevne biološke aktivnosti) na okužbo rastline z virusi je njena izvirna zamisel. Maruša Pompe Novak se izjemno skrbno loteva vsega, od znanosti in vodenja Infrastrukturnega centra Planta do navduševanja otrok za rastline ob Dnevih očarljivih rastlin. (Foto: Aleš Rosa) 64 65 Kdo bo koga Ali je krompir, okužen z virusom PVY, neuporaben zato, ker ob zaužitju povzroča zdravstvene težave? Medsebojno primerjamo izražanje genov v občutljivi in odporni rastlini Ne, tega ne povzroča. Virus PVY za človeka ni in tako ugotovimo, kateri geni se nevaren. Ampak krompirja, ki ima vidne nekro- tične obroče, pridelovalec ne more prodati. Poleg različno izražajo. tega se nekroze pojavijo tudi na listih in steblu krompirja, zaradi česar slabše raste, oslabi in se lahko tudi posuši. v odgovoru rastline na okužbo. V ta namen upora- Imamo dovzetne sorte krompirja in sorte, ki so od- bljamo gensko spremenjene rastline; te so za neki porne. Dovzetne so tiste, ki jih virus lahko okuži. gen spremenjene. Na primer, če odporni rastlini Nekatere od teh sort so občutljive in izražajo moč- krompirja vstavimo gen, ki razgrajuje salicilno ki- na bolezenska znamenja. Druge so tolerantne, kar slino – to je rastlinski rastni regulator oz. rastlinski pomeni, da je virusov v njih sicer veliko, bolezen-hormon – se le-ta spremeni v občutljivo. Mesta skih znamenj pa ni. Odporne sorte pa so lahko od- izražanja genov znotraj lista raziskujemo s spaja- porne na različne načine. Za ene je značilna preob- njem genov z zapisi za fluorescentna barvila in čutljivostna reakcija – na mestih, kjer virus vstopi opazovanjem s konfokalnim mikroskopom. V so-v rastlino, na primer na listih, vidimo črne pike, to delovanju s tujimi laboratoriji interakcijo krompir-so točkaste nekroze. Na teh mestih celice zelo hitro ja z virusom proučujemo tudi na ravni vsebnosti odmrejo in virus se ne uspe razširiti po rastlini, proteinov in metabolitov. Nepogrešljiva sta tudi zato ta ostane zdrava. Pri ekstremni odpornosti fenotipizacija rastlin, to je opazovanje izraženih sorte pa niso vidna niti znamenja nekroz. lastnosti, in vpogled v ultrastrukturo rastlin s po- močjo presevne elektronske mikroskopije. Močna Če bi v začetni fazi okužbe pogledali občutljivo točka naše raziskovalne skupine so tudi bioinfor-sorto in odporno sorto, za katero je značilna pre- matske analize in računalniško modeliranje. Pri občutljivostna reakcija, bi videli, da obe pokažeta raziskavah interakcije krompirja z virusom gre za bolezenska znamenja. Vendar prva širjenja ni spo-bazične raziskave, ki pa so nujne za razvoj aplika- sobna zaustaviti, druga pa ga je. Naše raziskave ka- tivnih, v kmetijski praksi uporabnih znanj, na pri- žejo, da v obeh potečejo podobni procesi, le da so v mer za žlahtnjenje. občutljivi sorti prepočasni. Na videz sta si podobni tudi tolerantna in ekstremno odporna sorta. Tole- Kako potekajo ti preskusi? Virus Y krompirja, posnet s presevnim elektronskim mikroskopom Talos. (Foto: Magda Tušek Žnidarič) rantna je polna virusa, a bolezenskih znamenj ne Omenili ste gensko spremenjen kaže, pri ekstremno odporni pa virus ni prisoten, krompir, preskusov torej najbrž zato tudi ni znamenj bolezni. ne izvajate na poljih. Ali morda poleg virusa PVY oz. krompirjem, ki je okužen z virusom PVY, kot če se Verjetno vas zanima predvsem Ne, vsi naši poskusi potekajo v nadzorovanih njegovih različkov proučujete še kakšen hranijo z zdravim krompirjem. Okužba z virusom odgovor, zakaj so nekatere sorte razmerah. Krompir gojimo v rastnih komorah. S drug virus ali stresni dejavnik nasploh, PVY namreč povzroči spremembe v poteku meta- krompirja odporne. Kaj v zvezi ciljem proučevanja njihovih odzivov zdrave rastli- ki lahko škoduje krompirju? bolnih procesov v krompirju in s tem spremembo v s tem torej natančno raziskujete? ne krompirja namažemo s sokom okuženih rastlin. sestavi lista krompirja, ki je hrana koloradskega Virus PVY torej vnesemo v krompir nadzorovano V naši raziskovalni skupini potekajo tudi razi- Eno naših glavnih raziskovalnih vprašanj je, za- in točno vemo, za kateri različek virusa gre. V svo- skave odgovora krompirja ob napadu koloradske- hrošča. kaj ena rastlina uspe širjenje virusa zaustaviti, v ji zbirki imamo več različkov. Poleg omenjenega ga hrošča, ki je ekonomsko najpomembnejši ško-drugi pa se lahko namnoži in po njej potuje. To različka NTN je še na primer novejši, prav tako Omenili ste tudi vinsko trto. dljivec krompirja. Potekajo pa tudi tako imenova- raziskujemo s pristopom sistemske biologije. Med- agresiven različek N-Wilga, ki v nekaterih državah Kaj pa proučujete pri njej? ne tritrofične raziskave, to so raziskave, pri katerih sebojno primerjamo izražanje genov v občutljivi in že povzroča več škode kot NTN. Imamo tudi razli-je krompir sočasno okužen z virusom PVY in na- Po eni strani ugotavljamo njene interakcije z odporni rastlini in tako ugotovimo, kateri geni se ček N, ki smo ga označili s fluorescentnim protei-paden s koloradskim hroščem. Ena izmed zelo za- abiotskimi, torej neživimi dejavniki okolja, po dru- različno izražajo. Izmed najbolj zanimivih genov nom, tako da širjenju virusa po krompirjevem listu nimivih ugotovitev teh raziskav je bila, da ličinke gi strani pa interakcije z živimi organizmi. Pri razi-izberemo tiste, ki jim želimo določiti njihovo vlogo sledimo s konfokalnim mikroskopom. koloradskega hrošča rastejo hitreje, če se hranijo s skovanju slednjih smo se v preteklosti ukvarjali z 66 67 Kdo bo koga virusom pahljačavosti listov vinske trte (ang. gra-izražanje genov vpletenih v metabolizem sladkor- pevine fanleaf virus, GFVL). Zdaj smo bolj usmerjev in s patogenezo povezanih genov. Zanimivo je jeni v interakcije vinske trte s fitoplazmami; to so to, da smo razlike v izražanju genov v okuženih tr-bakterije brez celične stene. Fitoplazme na vinski sih zaznali že zgodaj v sezoni, to je pred razvojem trti povzročajo bolezen trsne rumenice. Pri nas bolezenskih znamenj. poznamo navadno trsno rumenico, ki je prisotna že dolgo, leta 2005 pa je bila prvič potrjena tudi Povedali ste, da proučujete tudi interakcije zlata trsna rumenica. Slednja je pred desetletjem med trto in abiotskim, neživim okoljem. povzročila izginotje celih vinogradov. Od kod izvi- Takih interakcij je zelo veliko, zato ste se rajo fitoplazme, ne vemo natančno. Vemo, da so verjetno morali pri raziskavah omejiti. nekatere rastline, na primer kopriva, navadni sro- Katere vplive proučujete? bot in jelša, z njimi okužene. Na njih se prehranju- jejo nekatere žuželke in fitoplazmo prenesejo tudi Osredotočamo se na raziskovanje odzivov trte na vinsko trto. Med trsi pa fitoplazmo, ki povzroča na sušni in slanostni stres. Pri raziskovanju odzivov zlato trsno rumenico, raznaša ameriški škržatek. na pomanjkanje vode sodelujemo z raziskovalci iz Ta pol centimetra velika žuželka se prehranjuje s Italije. Iz okolice Vidma smo dobili vzorce dveh no-sokom vinske trte. V svojih raziskavah se ukvarja- vih genotipov vinske trte. Napravili so križance, ki mo z odgovorom rastline, ko se ta okuži s trsno so odporni proti dvema najpogostejšima glivama, rumenico, in sicer na transkriptomski ravni. Po-in zanima jih, kako ti križanci odreagirajo na sušne gledali smo vzorce izražanja genov v okuženih trsih razmere. Tudi tu gre za raziskovanje odzivov ra-in jih primerjali z zdravimi. Ugotavljali smo, kateri stline na transkriptomski ravni. Tako ugotavlja-geni so v okuženih trsih izraženi drugače kot v mo, kateri geni so se na rastlini, ki je bila izposta-Vinograd pri Gočah v Vipavski dolini. (Foto: Davorin Tome) zdravih. V okuženih trsih smo zaznali povečano vljena suši, izrazili drugače kot pri rastlini, ki je bila dobro zalita. Ugotavljamo odzive v različnih pošljejo, razvrstimo na ustrezna mesta v genomu Raziskovalci proučujejo izražanje genov v listih in tudi jagodah vinske trte (Vitis vinifera). časovnih točkah, zato delamo analize na vzorcih (Foto: Maruša Pompe Novak) vinske trte. Število odčitkov na posameznem delu rastlin, ki so bile izpostavljene suši različno dolgo. genoma nam pove, kako močno se določen gen Dan ali dva po začetku sušnega stresa ne pričaku-izraža. Dobljene podatke obdelamo z različnimi jemo nobenih sprememb, nato pa se razlike v pri- statističnimi orodji in vizualiziramo z aplikacijo, merjavi s trto, ki je normalno zalivana, večajo. ki smo jo razvili skupaj z nemškimi raziskovalci. Iz Ugotavljamo, kako se vinska trta odziva na pomanjkanje vode in katere presnovne poti, ki ji omogočajo prestati sušo brez hujših posledic, pri tem aktivira. Ugotavljamo, kako se vinska trta odziva V ta namen v našem laboratoriju iz vzorcev vinske na pomanjkanje vode in katere presnovne trte izoliramo RNK. V pošiljkah iz Italije so bili poti, ki ji omogočajo prestati sušo brez vzorci shranjeni na suhem ledu, nato pa smo jih v hujših posledic, pri tem aktivira. laboratoriju hranili pri temperaturi –80 °C, na ka- kršni morajo biti ves čas, sicer so za testiranja ne- uporabni. Te vzorce zmeljemo v terilnici v teko- čem dušiku, pri čemer moramo zelo paziti, da jih tega ugotovimo, katere presnovne poti so pod do-ne bi uničili. Če pridejo v stik s kožo ali slino, kjer ločenimi pogoji bolj izražene. Na ta način lahko imamo encime RNaze, niso več uporabni. Pazlji-tudi presodimo, kateri genotipi trte so proti suši vo izolirano RNK nato pošljemo v enega od servi- bolj odporni, saj je v njih v sušnih razmerah različ- sov v tujini, ki se s tem ukvarja rutinsko, da nam no izraženo manjše število genov v primerjavi z odčita zaporedja nukleotidov v zelo velikem šte-dobro zalitimi rastlinami, kot pri na sušo bolj ob- vilu RNK. Ogromno količino odčitkov, ki nam jih čutljivih genotipih. 68 69 Kdo bo koga O krompirjevih virusih, sušnem in slanostnem stresu, cirkadianem ritmu Je uporabna vrednost tega znanja ki je že bila v uporabi, na različne načine prečistijo. v predvidevanju, kako bo trta odreagirala Pri tem se znebijo mikroorganizmov in drugih na verjetno čedalje bolj sušne razmere zdravju škodljivih snovi, zelo težko pa je iz nje izlo-zaradi podnebnih sprememb? čiti različne soli, ki jih vsebuje. Ta voda je torej obi-Uporabnih vrednosti je več. Čisto bazična je, da čajno bolj slana. razumemo, kaj se v rastlini zgodi, ko je izpostavlje- Veliko časa posvečate tudi na sušnemu stresu. Če primerjamo proti suši od- raziskovanju cirkadianega, porno sorto s sorto, ki proti njej ni odporna, lahko dnevnega biološkega ritma rastlin. ugotovimo, v katerih procesih se ti dve rastlini raz- Kaj poskušate ugotoviti? likujeta. To lahko žlahtnitelji upoštevajo in s križa- njem ali kakšno novo metodo vnesejo gen za te Dobro znano je, da imajo rastline med dnevom lastnosti v rastlino; vanjo torej vnesejo gene in jo vklopljene različne gene. Opazili smo, da ni vseeno, tako napravijo odporno proti suši. Ko pa imamo že če rastline okužimo z virusom zjutraj, opoldne ali neke nove genotipe, kot sta tudi omenjena križan-zvečer. Če rastline z virusom okužimo zvečer, se na ca trte, ki smo ju dobili iz Italije, pogledamo, kako njih pojavijo močnejša bolezenska znamenja, ki se se odzivajo na okolje. Če v sušnih razmerah ne pojavijo tudi prej, kot če rastline okužimo zjutraj. In-vklopijo stresnih presnovnih poti, lahko sklepamo, terakcija med rastlino in virusom torej ni vedno ena-da se bodo v suši dobro obnesli. ka. Naša hipoteza je, da rastline varčujejo z energijo, in ker je največji pritisk žuželk, ki prenašajo viruse, zjutraj, menimo, da imajo zjutraj rastline obrambne mehanizme bolj vklopljene kot opoldne ali zvečer. Če rastline z virusom okužimo zvečer, To je zdaj predmet obširne raziskave. Rastline smo se na njih pojavijo močnejša bolezenska okužili v različnih delih dneva in spremljali njihov znamenja, ki se pojavijo tudi prej, odziv; opazovali smo izražanje njihovih genov. kot če rastline okužimo zjutraj. Poleg tega pa smo se raziskovanja tega problema v Interakcija med rastlino in virusom sodelovanju z Inštitutom Jožef Stefan lotili tudi s popolnoma drugačnim pristopom. Uporabljamo torej ni vedno enaka. t. i. rudarjenje besedil (ang. text mining), pri čemer skušamo s primerjavami znanstvenih člankov iz Kaj pa slanostni stres? dveh različnih domen priti do besed, ki povezujejo Proučevanje dnevnega biološkega ritma rastlin. (Foto: Aleš Rosa) Za kaj gre pri tem? obe domeni in bi nas lahko napeljale na nove zami- sli. Te je treba nato v laboratoriju preveriti, s čimer Gre za ugotavljanje, kako se vinska trta odzove pa bi lahko prišli do novega znanja. V zadnjem na zalivanje z vodo, v kateri je veliko različnih soli. času smo s sodelavci iz Inštituta Jožef Stefan preiz-včasih vzorcev ogromno. Včasih smo vzorce pobi- ritma – raziskovalci navedli, ob kateri uri dneva so Kot partnerji v mednarodnem projektu smo dobili kusili še en, čisto nov pristop rudarjenja besedil. rali cel dan, od jutra pa do večera. Ampak razlika bili rastlinski vzorci nabrani. Glede na ugotovitve iz vzorce listov, korenin in jagod vinske trte iz Špani-Primerjali smo vektorske relacije med izrazi v v izražanju genov med vzorci, ki smo jih pobrali naših raziskav menim, da bi to moralo v prihodnje je in Izraela. Vzorce RNK pripravimo enako kot v znanstvenih člankih iz dveh različnih domen. Tudi zjutraj, in tistimi, ki smo jih pobrali zvečer, je bila postati standard. primeru raziskav vodnega stresa, jih pošljemo na ta metoda se je izkazala kot obetavna za uporabo v morda večja zaradi različnega dela dneva kot pa sekvenciranje in nato analiziramo dobljene odčit- bioloških znanostih. zaradi tretmaja. Prvo sporočilo je torej, da je treba ke. Tudi tu ugotavljamo, kako se pri rastlinah, ki so poskuse izpeljati vedno v istem delu dneva, saj izpostavljene slanostnemu stresu, izražajo različni Kakšna je potencialna uporabna imajo rastline svoj notranji cirkadiani ritem. Tako geni. vrednost domneve, če se bo ta potrdila, bodo raziskave zares primerljive med sabo in upo- Za to znanje so v Izraelu in Španiji zelo zainteresi- kako vpliva del dneva, v katerem pride rabne tudi za naprej. V znanstvenih člankih je zelo rani. V Izraelu se namreč preprosto odločijo, da do okužbe, za proizvajalce krompirja natančno navedeno, pri kakšni temperaturi in vlagi bodo nekje pač imeli vinograd, in to je lahko kar sre- in različnih rastlin nasploh? so bile rastline gojene ter kakšna je bila fotoperio- di puščave. Ker tam ni vode, morajo vinograd na- Za zdaj je največja uporabna vrednost tega za da. Ni pa običajno, da bi v njih – izjema so članki, ki makati, za kar uporabljajo reciklirano vodo. Vodo, same raziskovalce. Ko načrtujejo nek poskus, je se izrecno ukvarjajo s proučevanjem cirkadianega 70 71 Na sledi za povzročitelji rastlinskih bolezni RAZNOLIKOST IDEJ grbančavosti plodov paradižnika (ang. tomato preiskave, prve vzorce pa so analizirali že leta brown rugose fruit virus, ToBRFV). Bolezenska 2019. Morebitno prisotnost tega virusa v Sloveniji znamenja so lahko opazna na vsej rastlini, se pa od ugotavljajo tudi z analiziranjem vzorcev vod iz sorte do sorte razlikujejo. Možna je tudi okužba čistilnih naprav in vzorcev, nabranih v okolici paprike; pleveli, ki lahko predstavljajo rezervoar za nasadov paradižnika. okužbe, pa običajno ne kažejo znamenj bolezni. Raziskovalci na NIB-u so dokazali, da viroid Ker je virus zelo stabilen, ostane kužen v rastlinskih vretenatosti gomoljev krompirja ( ang. potato Na sledi za ostankih več mesecev in se prenaša z dotikom, spindle tuber viroid, PSTVd), ki povzroča veliko okuženim orodjem ali semenom. Prva znamenja škodo predvsem pri pridelavi krompirja in okužbe so opazili leta 2014 v Izraelu, naslednje leto paradižnika, lahko preživi do sedem tednov izven povzročitelji pa so virus v Jordaniji tudi določili. V Evropi so ga gostitelja v vodi, ogreti na sobno temperaturo. odkrili leta 2018, najprej v Italiji in Nemčiji, nato pa Leta 2014 so viroid s posebnim postopkom za še v nekaterih drugih državah. Čeprav virusa zaznavanje izredno nizkih količin PSTVd določili rastlinskih bolezni v Sloveniji še niso potrdili, je nevarnost njegovega v vzorcih semen paradižnika. Vzorci so bili vnosa znatna prek transporta iz Luke Koper, skozi odvzeti iz večje pošiljke, ki je prispela iz tretje katero poteka dokaj velik uvoz paradižnika države v Luko Koper kot vstopno točko v EU. v Evropo. Za sledenje ToBRFV so v letu 2020 na Pošiljko teh semen so uničili in s tem preprečili Ker delamo s tako nevarnimi bakterijami, NIB-u začeli koordinirati in izvajati program škodo, ki bi lahko nastala, če viroida ne bi odkrili. se pozitivnih rezultatov ne moremo razveseliti, saj pomenijo težave. Plod paradižnika (Solanum lycopersicum), okuženega z virusom mozaika paradižnika. (Foto: Olivera Maksimović Carvalho) aznavanje zgodnje prisotnosti Virusi in virusom podobni povzročitelji morebitnih povzročiteljev bolezni bolezni okužujejo tudi rastline rastlin, ki so namenjene za prehrano ali krmo živali, je zelo pomembno, še zlasti zato, ker za Mikroskopsko majhni virusi, viroidi in fitoplazme številne rastlinske bolezni nimamo na voljo se izven gostitelja niso sposobni razmnoževati. Na učinkovitih načinov zdravljenja, posledična velike razdalje se širijo z žuželčjimi prenašalci, gospodarska škoda pa je lahko izjemno velika. semeni, sadikami ali cepiči. Na krajše razdalje se Strokovnjaki NIB-a imajo z določanjem prenašajo tudi z okuženim orodjem, dotikom ali povzročiteljev, kot so viroidi, virusi, fitoplazme koreninskimi mostički, ki nastanejo v gostih in bakterije, bogato znanje ter dolgoletne nasadih. Vir okužbe z nekaterimi virusi in viroidi izkušnje. Redno sodelujejo z Upravo RS za je lahko kontaminirana voda, ki se uporablja za varno hrano, veterinarstvo in varstvo rastlin, namakanje. Do okužbe lahko pride tudi z vodo, ki Inšpekcijo za varno hrano, veterinarstvo in se izceja s komposta, ali pa se povzročitelji okužb varstvo rastlin, Kmetijskim inštitutom, vzorce sproščajo iz okuženih rastlin, ki rastejo blizu pa dobivajo v pregled tudi od zasebnikov iz vodnih virov. Teh mikrobov ni mogoče zaznati Slovenije in tujine. NIB od njih dobiva s klasičnimi mikrobiološkimi metodami, temveč v testiranje vzorce rastlin, ki jih uvažajo le z najbolj občutljivimi molekularnimi pristopi. v Slovenijo za sajenje, hrano ali druge namene, Z njimi lahko določijo posamezen tarčni virus; ter vzorce rastlin s slovenskih polj, sadovnjakov z vse bolj uveljavljenim visokozmogljivostnim in vinogradov. Na osnovi rezultatov testiranj, sekvenciranjem (ang. high throughput sequencing, opravljenih na NIB-u, Slovenija odreja ukrepe, HTS) pa raziskovalci z eno samo reakcijo ki omejujejo in preprečujejo širjenje rastlinskih preverijo prisotnost kateregakoli virusa, ki je okužb. NIB je na tem področju vključen tudi morda v vzorcu. v številne mednarodne povezave, projekte Rastlinski virus, na katerega so bili raziskovalci v in sodelovanja. Sloveniji v letu 2020 najbolj pozorni, je virus rjave 72 73 Na sledi za povzročitelji rastlinskih bolezni ožiga, ki napade hruške, jablane, kutine, glog in še državami v Evropi. Posebna vrednost je, da je številne druge rastline, bakterijskega ožiga del Slovenije z njo še vedno neokužen, kar tam aktinidij in bakterijskega ožiga oljk. S takimi omogoča pridelovanje sadilnega materiala. Na testiranji so odkrili in preprečili že številne okužbe. NIB-u so razvili metode, ki ne zaznavajo le Leta 2003 so na primer v le enem mesecu odkrili prisotnosti bakterije, ampak omogočajo tudi 33 pošiljk krompirja s Poljske, okuženega z sledenje posameznim izolatom (podskupinam) obročkasto gnilobo. Poleg preprečitve vnosa te bakterije. To omogoča lažje določanje okužbe v Slovenijo je to Poljski omogočilo sprejem geografskega izvora okužbe, boljšo analizo tveganj ukrepov, ki so v naslednjih letih pripeljali do in pomaga pri odločitvi, kje nabavljati rastline, pridelave zdravega krompirja. Podobno so da te ne bodo okužene. ugotovili rjavo okužbo že posajenega krompirja, ki je izviral z Nizozemske. Testiranju je sledil Med redna testiranja spada testiranje vzorcev uspešen ukrep, ki je obsegal uničenje krompirja, krompirja, ki prihaja iz Egipta v Evropo skozi razkuženje kmetijske mehanizacije in večletno Luko Koper. V Egiptu prihaja do okužbe z prepoved sajenja krompirja na njivi, saj bakterije bakterijo, ki povzroča karantensko bolezen – v tleh lahko preživijo več let. obročkasto gnilobo krompirja. Na NIB-u izvajajo tudi testiranje vzorcev različnih rastlin, zbranih v Leta 2000 je NIB uvedel testiranje na bakterijsko nasadih in poljih. Med vzorci so vzorci na videz povzročiteljico hruševega ožiga. Testiranje zdravih rastlin, saj bakterije, ki so v njih, bolezni vzorcev uvoženih rastlin je ob še drugih ukrepih ne povzročajo. Kljub temu so rastline s takimi omogočilo, da se je ta bolezen, ki se širi po prikritimi okužbami lahko vir okužbe za druge naravni poti, Slovenijo dosegla med zadnjimi rastline. Testirajo tudi vzorce, pridobljene Preverjanje rasti bakterij, ki na rastlinah povzročajo bolezni, na trdnem gojišču. Glede na obliko kolonij, ki zrastejo iz ene celice, lahko določimo, kateri vrsti bakterije pripadajo. (Foto: Aleš Rosa) Uničenje vinograda zaradi okužbe z zlato trsno rumenico. (Foto: arhiv NIB-a) Med povzročitelji bolezni, ki jih je treba zaradi s katerim lahko prisotnost te fitoplazme preverijo preprečevanja škode čim hitreje določiti, je tudi že kar v vinogradu. Rezultat analize je znan v fitoplazma, ki na vinski trti povzroča zlato trsno manj kot dveh urah ‒ v primerjavi s klasičnim rumenico. Bolezen je v Evropi karantenska, zaradi postopkom, ki traja pet dni. česar je zakonsko določeno uničevanje obolelih trsov ali v primeru razširjene okužbe uničenje Poleg omenjenih diagnostičnih testov na NIB-u celotnega vinograda. To fitoplazmo z rastline na razvijajo tudi druge nove teste za zaznavanje rastlino prenaša žuželka ameriški škržatek virusov, viroidov in fitoplazem. Številni so (Scaphoideus titanus), ki so ga v Evropo vključeni v mednarodne diagnostične protokole nenamerno vnesli v 50. letih minulega stoletja iz in so v uporabi v laboratorijih iz različnih držav. ZDA. Prve okužbe z zlato trsno rumenico smo v NIB je del slovenskega konzorcija nacionalnih Sloveniji zaznali leta 2005 v primorski vinorodni referenčnih laboratorijev za viruse, viroide in deželi, kasneje pa se je pojavila v vseh slovenskih fitoplazme, v katerem ima vodilno vlogo. vinorodnih deželah. V sklopu uradnih ukrepov preprečevanja zlate trsne rumenice, ki vključujejo NIB izvaja redna testiranja zatiranje ameriškega škržatka in iskanje obolelih več kot desetih možnih trsov, NIB opravlja laboratorijske analize. Zaradi bakterijskih okužb rastlin njih lahko vinogradniki večinoma še pravočasno Seznam testov za rastlinske bakterije je na NIB-u odstranijo obolele trse in tako preprečijo zelo dolg in vključuje povzročiteljice rjave in gospodarsko škodo. Na NIB-u so na podlagi obročkaste gnilobe krompirja, zebravosti enega od evropskih projektov razvili postopek, gomoljev krompirja, bakterijskega hruševega 74 75 Na sledi za povzročitelji rastlinskih bolezni med drugim ukvarja z dvema trenutno NIB kot referenčni laboratorij EU zagotavlja najpomembnejšima boleznima, s katerima ima pristojnim nacionalnim referenčnim dolgoletne izkušnje, in sicer zlato trsno rumenico laboratorijem in uradnim laboratorijem iz EU in bakterijskim ožigom oljk. Z dodelitvijo najnovejše informacije o diagnostičnih metodah preverjanja usposobljenosti laboratorijev za in postopkih. Na podlagi referenčnega ugotavljanje prisotnosti teh dveh rastlinskih bolezni je konzorcij NIB-u izkazal prav posebno laboratorija NIB nadaljuje prakso, ki je bila strokovno zaupanje. uveljavljena še pred imenovanjem, in organizira medlaboratorijske primerjalne preskuse za preverjanje usposobljenosti laboratorijev z vsega sveta in za preverjanje ustreznosti njihovih diagnostičnih metod ter programov usposabljanja. Pomembno orodje za odkrivanje povzročiteljev bolezni rastlin so molekularne analize. Za pravilno interpretacijo rezultatov na NIB-u skrbi visoko usposobljeno osebje. (Foto: Aleš Rosa) z območij, za katera se sklepa, da je verjetnost za družbeni pečat. Gostiteljice bakterije so številne širitev določene bolezni večja. rastline, kar ji omogoča širjenje po celotnem Zelo pomemben je prispevek NIB-a na področju območju Sredozemlja. novih, hitrejših in učinkovitejših metod in postopkov za ugotavljanje prisotnosti bakterij. NIB je del EURL za viruse, viroide, Mnoge na NIB-u razvite metode so vključene v fitoplazme in del EURL za bakterijske različne standarde, zanje pa se pogosto sami povzročitelje bolezni rastlin odločajo številni laboratoriji v Evropi in svetu. Na osnovi odličnih referenc je NIB leta 2019 Ena takih inovativnih metod omogoča določanje pridobil status dveh evropskih referenčnih prisotnosti bakterije Xylophilus ampelinus v laboratorijev (EURL) za povzročitelje bolezni realnem času . Bakterija povzroča bakterijski ožig rastlin: EURL za viruse, viroide in fitoplazme ter vinske trte, resno bolezen, ki ogroža zlasti EURL za bakterije. EURL za viruse, viroide in vinograde sredozemskih držav. fitoplazme je konzorcij treh laboratorijev, ki ga Leta 2019 je NIB za evropske nacionalne vodi nizozemski nacionalni laboratorij, NIB in laboratorije organiziral tudi testiranje italijanski laboratorij CREA pa sta partnerja. Tako različni in obenem tako podobni v skrbi za zdravje rastlin. Dr. Tanja Dreo (levo) je vodja EURL usposobljenosti za določanje za Evropo EURL za bakterije pa je konzorcij štirih za bakterije na NIB-u in imenovana članica panela European and Mediterranean Plant Protection Organization za diagnostiko bakterij. Pridr. prof. dr. Nataša Mehle (desno) je vodja EURL za viruse, karantenske bakterije Xylella fastidiosa. Bakterija laboratorijev, ki ga vodi nizozemski nacionalni viroide in fitoplazme na NIB-u in imenovana članica panela European and Mediterranean Plant Protection povzroča bakterijski ožig oljk in je v zadnjih letih laboratorij, NIB, belgijski laboratorij ILVO in Organization za diagnostiko virusov in fitoplazem. (Foto: Marko Arandjelovic, Kraftart) katastrofalno prizadela nasade oljk v južni Italiji. italijanski laboratorij CREA pa so partnerji. Ker gojenje oljk na tem območju ni le danes Laboratorija na NIB-u vodita dr. Nataša Mehle, pomembna gospodarska panoga, temveč je že ki je zadolžena za diagnostiko virusov in tisočletja vpeto v vse pore tamkajšnjega življenja, fitoplazem, in dr. Tanja Dreo, odgovorna za ima škoda zaradi te bolezni tudi pomemben diagnostiko bakterij. Na podlagi EURL se NIB 76 77 RAZNOLIKOST MNENJ Jernej Polajnar Vibracijska komunikacija žuželk Zvočno sporazumevanje med žuželkami je več kot dobro znano; samo spomnimo se na poletje ob morju in na neutrudno oglašanje škržadov. Tudi o njihovi komunikaciji s Proučevanje vibracijskega vedenja marmorirane smrdljivke (Halyomorpha halys) bi lahko omogočilo boljši nadzor pomočjo kemikalij, feromonov, vemo veliko. tega invazivnega škodljivca v kmetijstvu. (Foto: Jernej Polajnar) Veliko bolj neobičajno pa se sliši trditev, da žuželke »slišijo z nogami«. Govor je o t. i. vibracijski komunikaciji. Dr. Jernej Polajnar Je raziskovanje vibracijske se ji posveča že skoraj 15 let. S tem področjem pritegnilo dejstvo, da imajo nekatere živali podob- komunikacije v bistvu širjenje znanja ne strukture kot živali, ki med sabo komunicirajo se je veliko ukvarjal že njegov mentor o bioakustiki, katere pionir je bil z zvokom, pa tudi obnašajo se podobno. Kobilica dr. Andrej Čokl, ki je bil nekoč študent v 30. letih minulega stoletja na primer se ustavi, odda nek zvok in gre naprej dr. Matije Gogala. Prve strokovne članke na slovenski biolog Ivan Regen? iskat partnerja. Tako so se obnašale tudi nekatere to temo sta dr. Gogala in dr. Čokl objavila druge živali, le da pri njih ni mogoče zaznati nobe- že v začetku 70. let prejšnjega stoletja. Področji sta zgodovinsko tesno povezani, saj nega zvoka. Švedski entomolog Frej Ossiannilsson Dr. Polajnar s sodelavci nadaljuje njuno tudi v naravi med komunikacijo z zvokom in ko- je to opazil pri škržatkih, ki jih je proučeval. Ker ni v marsičem pionirsko delo. Iz izsledkov munikacijo z vibracijami podlage ni vedno ostre ničesar slišal, je dal škržatka v steklen tulec, si ga »čiste znanosti« se obetajo sodobni ločnice. Logično je torej, da raziskovalce enega po- vtaknil v uho ter tako slišal šibke zvoke. Kasneje so načini zatiranja nekaterih žuželk, ki dročja pritegne tudi drugo. Ironično je, da je imel v kmetijstvu povzročajo veliko škodo. Regen nasproten problem ‒ zaradi enega od svojih kritikov je moral precej truda nameniti dokazova- nju, da se murni ravnajo po zvoku, ki potuje po zraku, in ne po vibracijah podlage. Po drugi strani Pozornost je pritegnilo dejstvo, pa so bili nekateri recenzenti objav našega oddelka da se nekatere živali obnašajo podobno še v začetku 21. stoletja skeptični nad trditvijo, da kot živali, ki med sabo komunicirajo lahko žuželke pridobivajo informacije iz vibracij z zvokom, pa čeprav pri njih ni mogoče podlage. zaznati nobenega zvoka. Jernej Polajnar je poleg znanstvenega dela na Raziskave vibracij dejansko izhajajo iz raziskav področju biotremologije aktiven tudi kot organizator v skupnosti slovenskih wikipedistov. (Foto: Andrej zvočne komunikacije. Sredi minulega stoletja je, Jakobčič/Wikimedia Commons; CC-BY-SA 3.0) če malo poenostavim, pozornost raziskovalcev 78 79 Kdo bo koga Vibracijska komunikacija žuželk postavili na podlago gramofonske igle in lepo za- med oddajnikom in sprejemnikom, pridevnik »vi- dela telesa s specializiranimi mišicami. Mnoge vr- so pogosto uglašeni na frekvenčno območje, ki ga znali vibriranje žuželk. Speljali so signal na oscilo- bracijska« pa se nanaša na kanal, po katerem se te ste kombinirajo različne načine. Vibracijski signali določena vrsta uporablja pri sporazumevanju. skop, uporabljali pa so tudi kontaktne mikrofone. informacije prenašajo. Torej komunikacija, pri ka-po svojih funkcijah niso nič bistveno drugačni od Lahko rečemo, da se je področje rodilo iz čiste im- teri oddajnik sproži mehansko nihanje podlage, ostalih tipov signalov. Funkcije so raznolike, od Na kakšno razdaljo se na ta način provizacije in pionirske uporabe tehnike, kar je po- sprejemnik pa to nihanje zazna s svojimi čutili. označevanja prisotnosti pri teritorialnih žuželkah, lahko sporazumevajo? membno še zdaj. Podlaga deluje kot medij, po katerem se signali novačenja članov kolonije pri socialnih žuželkah Doseg je načeloma omejen z neprekinjeno pod- Ljudje specializiranih čutnic za vibracije nimamo, razširjajo. Na ta način komunicirajo večinoma pa do klicanja mame, ko se gruči ličink približa lago, ki ima določene fizikalne lastnosti. V primeru smo jih pa sposobni zaznati s čutili za tip v koži. majhne rastlinojede živali, ki jim za medij služi kar plenilec. V večini znanih primerov pa gre za dvor- žuželk je to rastlina, na kateri stoji žival. Na sose- Seveda je občutljivost temu primerno skromna, a gostiteljska rastlina. Žuželke, ki imajo trd zunanji jenje – prepoznavanje, izbiro in iskanje spolnega dnje rastline gre vibracijski signal lahko prek fizič- z nekaj sreče je možno začutiti signal stenice, če jo skelet, so zanj dobro opremljene. partnerja. nih stikov (kjer se listi in stebla naslanjajo drug na imaš na prstu, ko »zapoje«. Ploske površine, kot Osnovni načini vibracijske komunikacije so štirje. drugega), v grobem pa govorimo o velikostnem so listi, na katerih stojijo žuželke, sicer z nihanjem Katere žuželke pa se sporazumevajo Trkanje ob podlago, za katero je značilno, da je razredu enega metra ali dveh. Nekaj malega se si- zanihajo tudi zrak, vendar pa so ti zvoki izredno z vibracijskimi signali? energetsko dokaj neučinkovito, saj se ob trku v cer lahko prenaša še prek stika korenin ali v obliki šibki in slišni le v idealnih razmerah z ušesom tik podlagi vzbudi kaotično nihanje, pri katerem so Vibracijska komunikacija je pri žuželkah izje- zračnega valovanja čez nekajcentimetrske razdalje ob površini. zastopane vse frekvence, a se večina hitro uduši in mno razširjena, po nekaterih ocenah celo bolj kot med listi. Kar je vseeno ogromno – tako na primer kemična. Skoraj v vsakem redu žuželk najdemo pri škržatku, ki je velik približno pol centimetra, Kako bi lahko preprosto opisali sploh ne pride do sprejemnika; tremulacija, kar po- predstavnike, celo v tako eksotičnih skupinah, kot dobimo pri dosegu enega metra faktor od 200 do vibracijsko komunikacijo? meni tresenje celega telesa; stridulacija ali drgnje- so bogomolkasti paličnjaki (Mantophasmatidae). 400 telesnih dolžin! To je podobno, kot če bi se nje serije zobcev ob trdo strukturo (na ta način ko-midva pogovarjala na razdaljo kakšnega pol kilo- Najlažje kar kot seštevek obeh besed. Komuni- bilice proizvajajo zvok, še več drugih vrst žuželk pa Splošno razširjena je pri termitih, kobilicah, nogo- metra. kacija je, poenostavljeno rečeno, prenos informacij vibracije); in še četrti način, vibriranje določenega prelcih, vrbnicah, polkrilcih, velekrilcih, kamelo-vratnicah, mrežekrilcih in mladoletnicah; skupno Je ta vrsta komunikacije enakovredna gre za okrog 200.000 vrst žuželk. Pri tem ne sme- drugim komunikacijam med živalmi? mo pozabiti, da so številne podskupine s tega vidi- Prek koščka odbojne folije, v katero je bil usmerjen laserski žarek, so raziskovalci ujeli predparitvene Katere so njene slabosti vibracijske signale ameriških škržatkov (Scaphoideus titanus). (Foto: Jernej Polajnar) ka še povsem neraziskane, zato je prava številka in katere prednosti? verjetno še precej višja. Mnoge med njimi, kot so mali škržatki (Cicadellidae), sploh ne uporabljajo Vsak način komunikacije ima prednosti in sla- nobene druge modalitete za komunikacijo na dalj- bosti, zato v naravi različni načini obstajajo hkrati še razdalje. in se uporabljajo glede na okoliščine in strategijo komunikacije posamezne vrste. Glavni pomembni vidiki so energetska zahtevnost, možnost nadzora signalov, izkoriščanje komunikacije s strani tek- Osnovni načini vibracijske mecev in plenilcev ter hitrost. Če primerjamo ko- komunikacije so trkanje ob podlago, munikacijo s feromoni, ki jih mora raznesti veter, tremulacija ali tresenje celega telesa, je vibracijska komunikacija veliko hitrejša in na- tančnejša, praktično je hipna. Vendar so vibracije stridulacija ali drgnjenje zobcev še vedno dovolj počasne, da določeni členonožci iz ob trdo strukturo in vibriranje njih izluščijo informacijo, od kod prihajajo – po- dela telesa. dobno kot ljudje s sluhom zaznamo, od kod priha- ja nek zvok. Stenice, ki so dokaj velike, imajo, ko se razkrečijo, približno en centimeter razmika med Kako žuželke, ki so jim vibracijski nogami. Ko samec išče mesto, s katerega samica signali namenjeni, le-te zaznajo? »poje« in ga vabi k sebi, gre v smeri izvora. Med- tem ji odgovarja, s čimer jo spodbuja k nadaljnje- Žuželke so poraščene s čutili za tip – dlačica- mu »petju«, saj lahko tako najde stalno mesto, s mi, ki zaznavajo mehanske odmike, poleg tega od- katerega se samica oglaša. Ko pride do razvejišča, mike zaznavajo tudi s tipalnicami. Mnogo bolj pa kjer se pecelj stika s steblom, se mora odločiti, so občutljivi specializirani receptorji, t. i. hordoto-kam bo šel. Po deblu gor ali dol ali pa na drug pe- nalni organi, ki jih imajo žuželke v sklepih nog. Ti celj? Zato raztegne noge (ima jih šest) in jih nekaj 80 81 Kdo bo koga Vibracijska komunikacija žuželk postavi na en, nekaj pa na drug del razvejišča. Tako pritrjevati, kar bi spremenilo mehanske lastnosti vsak val doseže najprej en, potem pa še drug del podlage. Vendar pa je to draga in nepriročna opre-nog. Fazni zamik je majhen, manj kot pol milise- ma, zato marsikje uporabljajo akcelerometre, ka- kunde, a zadošča, da razbere, kje je izvor »petja« in kršne poznajo inženirji, ali pa že omenjene gramo-gre v pravo smer. fonske igle. Te alternative laserjem so predvsem uporabne za terensko snemanje. Ali te signale zaznavajo tudi žuželke druge vrste in nežuželke? Signale, ki jih zajema naprava, posnamemo z raču- nalnikom na enak način kot zvok in jih lahko tudi Nobena žival v naravnem okolju ni izolirana. prikazujemo ter obdelujemo s programi za obdela-Govorimo o komunikacijskem omrežju, pri kate- vo zvoka. Ker so frekvence večinoma v območju rem so signali v dosegu potencialno številnih živa- človeškega sluha, si lahko te zapise, da jih bolje ra- li izven para oddajnik – sprejemnik. Gre za različ- zumemo, predvajamo kot zvok. ne vrste interakcij – kompeticijo, plenilstvo in šum. Pri kompeticiji oz. tekmovanju lahko, če spet Kako potekajo te raziskave v praksi? vzamemo za primer škržatka, drug samec zazna komunikacijo para in se ravna po odgovorih sami- Konkreten potek raziskovanja vibracijske ko- ce. Tako jo najde brez truda in se ima priložnost munikacije je povsem odvisen od vprašanja, ki si ga spariti z njo. Temu pravimo »satelitsko vedenje«. raziskovalec zastavi. Laboratorijska raziskava v Pri plenilstvu gre za to, da se po signalih ravnajo osnovi vključuje areno – naravno ali umetno pod-plenilci; tak primer so pajki, ki lovijo iz zasede. Ker lago (substrat), na kateri stoji žival in oddaja signa-so samci bolj aktivni »pevci«, predstavljajo večji le. To je lahko prožna membrana ali sadika gosti-delež plena kot bi pričakovali po razmerju med teljske rastline te živali. Nekje na tej podlagi je pri-spoloma. Šum pa predstavljajo signali drugih živa- lepljen košček odbojne folije, v katero usmerimo li, ki uporabljajo isti komunikacijski kanal in s tem laserski žarek in nato zaznavamo vse vibracije te ovirajo komunikacijo ostalih. točke. Pri raziskavi spolne komunikacije sta v areni običajno samec in samica, ki si začneta dvoriti in se iskati. Raziskovalec opazuje to vedenje in snema vi- Terensko snemanje vibracijske krajine na Ljubljanskem barju. (Foto: Jernej Polajnar) bracije, lahko pa snema tudi video zapis. Poleg tega včasih manipuliramo vedenje s predvajanjem prej Vibracijsko komunikacijo uporabljajo posnetih vibracij; areno lahko zanihamo z zvočni- posnetkov. Iz posnetkov vibracijske krajine na Lju- kužeta, glodavci, ki živijo pod zemljo. Imajo ojača- tudi nekateri sesalci, denimo sloni. kom ali pa je nanjo pritrjen vzbujevalnik vibracij. bljanskem barju znamo po signalih na primer no lobanjo, s katero udarjajo po stenah rovov, ki jih Njihovo kruljenje se prek nog prevaja identificirati kakšno šestino vrst. V laboratoriju ve- kopljejo. To zaznajo druge živali in se umaknejo. V naravi za zdaj v glavnem opazujemo, torej usme- činoma opazujemo posamezne živali ali živali v Tako preprečijo, da bi med kopanjem prišlo do na-v tla in se kot vibracije širi več rimo enega ali več laserjev na izbrano točko v ra- parih, tako da običajno ni dilem. ključnega neposrednega stika, saj so to zelo terito- kilometrov daleč. stlinju in beležimo signale. rialne živali. Ali tudi druge živali, poleg žuželk, Kako ugotovite, kateri žuželki uporabljajo vibracijsko komunikacijo? Zelo znan je tudi primer puščavskega zlatega krta, pripadajo neki signali, ki jih zaznate? ki ga je v svojih dokumentarnih filmih predstavil Na kakšne način zaznavate vibracijske Žuželke še zdaleč niso edine, so le ene od najbolj David Attenborough. To je popolnoma slep žuž- signale, glede na to, da jih naša čutila Pri snemanju v naravi je to lahko zelo težavno! znanih in proučenih. Med ostalimi znanimi upo- kojed, ki živi v puščavah Namibije in ima močno praktično niso sposobna zaznati? V prepletu listov, vejic, stebel in travnih bilk se rabniki so tudi sesalci. Verjetno fizično najbolj im- preoblikovane slušne koščice. Hrani se s termiti, znajo žuželke zelo dobro skriti, zato konkretnega presiven primer so sloni, ki jih včasih slišimo, kako ki se v goli puščavi običajno zadržujejo okoli red-Zaradi omejenosti svojih čutov v svet vibracij- »pevca« pogosto ni mogoče identificirati, tudi če so zamolklo krulijo. Ti signali se po zraku ne slišijo kih šopov trave. Travne bilke v stalnem vetru ni-ske komunikacije res lahko vstopimo samo z upo- signali zelo močni. Zato se problema običajno lote- prav daleč, prek nog pa se prevajajo v tla in se kot hajo in vzbujajo vibracije tal, ki se nato širijo po rabo specializiranih naprav. Najuporabnejši so la-vamo v obratni smeri: v laboratoriju snemamo vr- vibracije tal lahko razširjajo tudi po več kilometrov pesku. Krt jih zazna tako, da položi čeljust na tla, serski vibrometri – ti pošiljajo laserski žarek proti ste, ki smo jih določili po telesni zgradbi in potem daleč. Druge živali jih zaznavajo s posebnimi recep-zaradi česar zanihajo njegove občutljive ušesne ko- proučevani površini in lastnosti odboja pretvorijo iščemo znane signale v posnetkih iz narave. Naša torji v stopalih, pa tudi z notranjim ušesom. Poleg ščice. To ga usmeri k šopu trave, podobno pa tudi v zapis nihanja te površine. Njihova prednost je knjižnica signalov je še dokaj skromna in za razliko tega obstaja med sesalci še nekaj specializiranih zazna vibracije, ki jih termiti oddajajo med teka-izjemna občutljivost, še bolj pa to, da jih ni treba od zvočnih posnetkov za zdaj ni dostopnega arhiva primerov vibracijske komunikacije. Na primer slepa njem po pesku. 82 83 Kdo bo koga Vibracijska komunikacija žuželk Od ostalih živalskih skupin je vibracijska komuni- obrača proti pesticidom, pa tudi regulacije EU so kot petina sadik. Pri škržatkih samci in samice ko- Ali drži, da smo Slovenci na področju kacija razširjena med pajki, znani pa so tudi posa- močno poostrile pravila in mnogo učinkovin je municirajo z vibracijskimi signali. Če se znajde na raziskovanja vibracijske komunikacije mezni primeri v številnih skupinah od glist dalje. prepovedanih. Zato se razvijajo ideje o uporabi vi-isti rastlini drug samec, ju skuša zmotiti s kaotični- med vodilnimi, če ne celo vodilni na svetu? Skoraj povsod, kamor pogledamo, najdemo vibra- bracijskih signalov, ki jih poznamo, za manipulaci- mi vibracijami, ki jih oddaja, in sam dobiti prilo- Biotremologija je razmeroma mlada in tudi svo- cije in tu je še ogromno prostora za raziskave. jo vedenja žuželk. To je eden od osnovnih pristo- žnost za parjenje. Ta naravni motilni signal smo je ime je dobila šele pred nekaj leti. Slovenci imamo pov integriranega nadzora škodljivcev, ki ga s pri-posneli in ga močno ojačenega predvajamo v vino- v njej res eno vodilnih vlog skoraj od začetka 70. let Ali obstaja kakšna potencialna uporabna dom izkoriščajo pri feromonskih pasteh. A če upo- gradih. Situacija je za tak pristop ugodna, saj so prejšnjega stoletja, ko se je razširilo zavedanje o vi-vrednost rezultatov, pridobljenih z števamo, da mnoge žuželke komunicirajo samo z trte v vrsti povezane z žico. Vibracije se po žici pre-bracijski komunikaciji pri žuželkah. Dr. Andrej raziskovanjem vibracijske komunikacije? vibracijami, lahko včasih edino biotremologija našajo tudi na vitice in listje trte. V teku so presku- Čokl je s svojim mentorjem dr. Matijem Gogalo iz- si v vinogradu in upamo, da bo v nekaj letih tehno- Biotremologija, kot pravimo vedi, ki proučuje nudi orodja za tak pristop. vedel nekaj pionirskih študij, na NIB-u pa je pod logija razvita do stopnje, ki bo praktično uporabna. vibracijsko komunikacijo, je kot panoga razmero- njegovim vodstvom nastala ena redkih raziskoval- Preskušanje je namreč zamudno. Škržatki imajo ma skromno razvita, med drugim zaradi tehnolo- Ali lahko navedete kakšen nih skupin na svetu, ki se osredotoča na biotremo- ličinke le enkrat letno in učinek prekinitve parjenja ške zahtevnosti raziskav, ki nimajo neposredne konkreten primer? logijo. Zdaj jo vodi dr. Meta Virant Doberlet. V za- je opazen šele naslednje leto z zmanjšanjem njiho- uporabne vrednosti. Kljub temu pa kaže v prete- Naša skupina na NIB-u se v sodelovanju z itali- dnjih letih denimo orjemo ledino pri umeščanju vega števila. Pri tem nam je v korist, da so monofa- klih desetletjih pridobljeno temeljno znanje poten- janskimi raziskovalci ukvarja z dvema vrstama. Ena vibracijske komunikacije v širši ekološki kontekst, v gi, kar pomeni, da se prehranjujejo le z vinsko trto, cial za uporabo in nekaj pristopov v svetu že aktiv- je ameriški škržatek, ki je hud škodljivec, saj pre- sodelovanju z italijanskimi kolegi z inštituta Funda- in če jih onemogočimo v vinogradu, nimajo druge no razvijajo. Danes so v razvitem svetu veliko po- naša zlato trsno rumenico, zelo nevarno bolezen, cije Edmunda Macha pa tudi na področju uporabe možnosti. za nadzor škodljivcev. Svojo vlogo bomo leta 2021 zornosti deležne alternativne metode nadzora ško- zaradi katere mora vinogradnik po zakonu ves vi- podkrepili z organizacijo tretjega mednarodnega dljivcev v kmetijstvu. Javno mnenje se pospešeno nograd izruvati in zažgati, če je z njo okuženih več kongresa o biotremologiji. Na NIB-u obstaja ena redkih V kraju San Michele al'Adige na severu Italije je vzpostavljen poskusni vinograd, kjer preskušajo zamisel raziskovalnih skupin na svetu, prekinitve parjenja ameriških škržatkov s predvajanjem motilnih vibracijskih signalov. (Foto: Jernej Polajnar) ki se osredotoča na vibracijsko komunikacijo. Zadnja leta orjemo ledino pri njenem umeščanju v širši ekološki kontekst. Še bolj škodljiva je marmorirana smrdljivka, inva- zivna tujerodna žuželka iz družine ščitastih stenic, ki je bila pri nas prvič opažena leta 2017. Po Evropi in ZDA povzroča veliko škodo v sadovnjakih na koščičastem sadju; v Italiji imajo pridelovalci bre- skev in marelic z njo že hude težave. Gre pa tudi na paradižnik, fižol ... Njihovo zatiranje je zahtevnej- še, saj drugače kot škržatki, ki se sporazumevajo izključno z vibracijami, smrdljivke komunicirajo tudi s feromoni, poleg tega se prehranjujejo z zelo različnim rastlinjem in so dobri letalci. S feromo- ni samci privabijo samice v bližino, recimo na isto rastlino, nato pa uporabijo vibracijske signale. Zato zamisel o zatiranju marmorirane smrdljivke temelji na kombinaciji feromonov in vibracij, kjer vibracijski signali samic spodbudijo samce, da vstopijo v past – feromoni sami povzročijo le, da se ogromno stenic pojavi v okolici pasti. 85 Opraševalci in ekologija opraševanja RAZNOLIKOST MNENJ V javnosti je pogosto slišati ne tako hitro. Dve tretjini hrane namreč ni odvisne Danilo Bevk Einsteinovo napoved, da bi ostalo od opraševanja žuželk. Žita na primer so vetrocvet- po izginotju čebel človeški vrsti le še ke, pa tudi živina se v veliki meri hrani z vetrocvet- štiri leta življenja. Kako kot biolog, kami. Tudi sadno drevje ne bi bilo povsem brez plo- ki se raziskovalno ukvarja s tem dov, bi pa bili količina in kakovost precej manjši. področjem, komentirate to misel? Vsekakor bi bilo v primeru izginotja opraševalcev Opraševanje je nedvomno nepogrešljiva ekosis- hrane manj, bila bi bolj enolična in zagotovo bi pri- temska storitev, torej brezplačna storitev narave. manjkovalo nekaterih vitaminov, ki jih dobimo Težko si zamislimo, kako bi bilo brez opraševalcev. predvsem v hrani, ki potrebuje opraševanje. To bi Vendar omenjena napoved ne vzdrži resne presoje. zelo vplivalo na naše zdravje in življenjsko dobo. Ne le zato, ker ni nobenih dokazov, da bi Einstein to Hrana bi bila tudi precej dražja. Seveda se lahko Opraševalci in ekologija kdaj izrekel, ampak je preveč poenostavljena in pre- vprašamo, ali bi bil svet, v katerem opraševalci ne tirana. Medonosna čebela je le eden od opraševal- bi mogli živeti, svet, v katerem bi si želeli ali zmogli cev, zato izumrtje samo te vrste ne bi bilo tako dra- živeti tudi mi. Ampak vprašanje danes ni, ali bodo opraševanja matično. Pa tudi če bi izumrli vsi opraševalci, le čebele oziroma opraševalci preživeli, ampak, ali jih zaradi tega verjetno ne bi bilo konec človeštva. Vsaj bo dovolj za opraševanje v kmetijstvu. Opraševanje rastlin, ki so odvisne od žuželk, Najbolj znana opraševalka je medonosna čebela (Apis mellifera), a ni edina. Vsaj polovico opraševanja v kmetijstvu opravijo divji opraševalci. (Foto: Danilo Bevk) je z vidika človeštva zelo pomembno zlasti zaradi kmetijstva oziroma prehranske varnosti. Pri tem verjetno najprej pomislimo na kranjsko čebelo, za katero smo prepričani, da opravi veliko večino opraševanja. A je na srečo opraševalcev v naravi še veliko več in človeštvo ni odvisno le od kranjske sivke oziroma medonosne čebele, ki jo gojijo čebelarji. Divji opraševalci so že dolgo predmet znanstvenega, pa tudi zasebnega zanimanja dr. Danila Bevka. Tudi sam je čebelar, a je že veliko prej, pri desetih letih, začel gojiti čmrlje. Dr. Bevk se ukvarja z vprašanji ekologije, monitoringa in varovanja divjih opraševalcev – čmrljev in čebel samotark – pa tudi z uporabo čebel pri zaščiti rastlin, z vplivi pesticidov nanje … Njegovo delovanje se razteza tudi na področje popularizacije znanosti. Danilo Bevk – ko prostočasna dejavnost postane resno raziskovalno delo. (Foto: Marko Čadež) 86 Kdo bo koga Opraševalci in ekologija opraševanja Katere nevarnosti, ki bi lahko gostot čebel v Evropi, a tudi če bi jih imeli milijon, zmanjšale njihovo število, jim grozijo? bi še vedno potrebovali divje opraševalce. Ti so Bo opraševalcev za proizvodnjo hrane, zelo pomembni, če želimo zanesljivo opraševanje v po kateri bo zaradi rasti prebivalstva kmetijstvu in če želimo ohraniti biodiverziteto. vse več potreb, premalo? Opraševanje je »skupinski šport« in potrebuje raz- Opraševalce ogrožajo predvsem pomanjkanje lične »igralce«. hrane, pesticidi, bolezni in pomanjkanje mest za gnezdenje. Zaradi vedno večjega števila ljudi po- Ko govorite o medonosni čebeli, trebe po hrani res hitro naraščajo. V večjem delu enkrat uporabljate ta izraz v ednini, sveta narašča tudi število družin medonosnih če- drugič v množini. Zakaj? Ali je poleg bel, vendar počasneje kot potrebe po opraševanju. kranjske sivke pri nas še kakšna Nasprotno pa število divjih opraševalcev hitro druga vrsta medonosne čebele? upada. Ti so bolj ogroženi kot medonosna čebela, Oboje je prav, podobno kot človek in ljudje. Ve- ki pa njihovega izpada ne more nadomestiti. Pone- liko uporabljam ednino, da je bolj očitno, da gre za kod v svetu se s pomanjkanjem opraševalcev že eno vrsto, pri divjih čebelah pa za množico vrst. srečujejo. Pri nas k sreči stanje še ni tako kritično, Medonosna čebela ( Apis mellifera) je na svetu na-a če ne bomo ukrepali, lahko do tako imenovane mreč ena sama, ima pa številne podvrste. Pri nas je krize opraševanja pride tudi pri nas. avtohtona le kranjska čebela ( Apis mellifera carni-ca), uvoz drugih podvrst je prepovedan. Je pa na zahodu naravna meja z italijansko čebelo ( Apis mellifera ligustica) in na meji se naravno pojavljajo Vprašanje danes ni, ali bodo čebele križanci. Najdemo jih tudi v notranjosti Slovenije, oziroma opraševalci preživeli, ampak, predvsem zaradi prevažanja čebel. ali jih bo dovolj za opraševanje v kmetijstvu. Kateri so pomembni divji, prostoživeči opraševalci, ki jih omenjate? Kakšen delež opraševanja opravijo Divji opraševalci so v prvi vrsti divje čebele. V kranjske čebele, ki jih gojijo slovenski Sloveniji je bilo najdenih 35 vrst čmrljev in še več čebelarji, na sadnem drevju? kot 500 vrst drugih divjih čebel, tako imenovanih čebel samotark. Oprašujejo pa tudi muhe trepe- Po naših raziskavah ocenjujemo, da v kmetij- tavke, metulji, ose, nekateri hrošči in še kaj bi se stvu medonosne čebele v povprečju opravijo do našlo. polovice opraševanja, v naravi pa manj. To je pov- prečje, konkretno je odvisno od sadne vrste, loka- Pa za opraševanje v kmetijstvu Od opraševanja ni odvisna samo količina, ampak tudi kakovost pridelka. Na cvetovih, ki so bolje oprašeni, cije in leta. Marsikomu se bo zdela ta ocena preniz-res potrebujemo tolikšno pestrost se razvijejo lepši, bolj hranljivi in obstojnejši plodovi. (Foto: Danilo Bevk) ka, saj v večini primerov v sadovnjakih številčno ali bi bilo dovolj že nekaj vrst? prevladuje medonosna čebela. A pri opraševanju ni pomembno samo število opraševalcev, ampak V letu 2019 smo vzorčili opraševalce v štirih tr- Kot dobri divji opraševalci predvsem delo, ki ga opravijo, torej število pelo- žnih sadovnjakih in samo na jablani dobili kar 39 širše se izkaže, da so ponekod pomembne tudi vr- so zlasti poznani čmrlji. dnih zrn, ki jih prenesejo na brazde pestičev. Tu so vrst divjih čebel. Zagotovo niso vse enako po-ste, ki v večini sadovnjakov niso. Vsaka vrsta torej divji opraševalci pogosto učinkovitejši, zato opra- membne. Če pogledamo posamezen sadovnjak, ve- šteje. Moramo tudi upoštevati, da bo morda vrsta, Drži, čmrlji so izvrstni opraševalci. Ena njiho- vijo veliko več dela, kot bi sklepali po njihovi šte- čino opraševanja opravi nekaj vrst, npr. medonosna ki je danes redka, v prihodnosti ‒ na primer zaradi vih glavnih odlik je, da so dejavni tudi v slabem vilčnosti. Seveda je tudi slaba polovica opraševa- čebela, nekaj vrst čmrljev in še nekaj drugih divjih podnebnih sprememb ‒ imela veliko bolj po- vremenu, torej v mrazu, dežju in vetru, kar za me- nja, ki ga opravijo medonosne čebele, velik delež. čebel. V drugem sadovnjaku je podobno, a je nabor membno vlogo, kot jo ima trenutno. Seveda le, če donosno čebelo ne velja. V času cvetenja sadnega Čebela je nedvomno pomembna opraševalka, a ne teh vrst že drugačen. Razlike so tudi med leti. Torej jo danes uspemo ohraniti. Modro je torej ohraniti drevja je to zelo pogosto in takrat je vloga čmrljev zmore vsega oprašiti sama. Slovenija je z več kot na ravni enega sadovnjaka in enega leta gotovo ne čim večjo pestrost vrst. Tako bomo bolje pripra- še večja kot sicer. Čeprav so videti nerodni, so v 200.000 čebeljimi družinami dežela z eno največjih potrebujemo stotine vrst opraševalcev, a gledano vljeni na spremembe, ki se nam obetajo. resnici zelo hitri in v enakem času oprašijo dva- do 88 89 Kdo bo koga Opraševalci in ekologija opraševanja štirikrat toliko cvetov kot čebela. Zaradi hitrosti bi Raziskovalno se ukvarjate V intenzivni kmetijski proizvodnji ne bi obtoževal. Za nas pridelujejo hrano, kar ni lahko trpela učinkovitost opraševanja, a ugotovili tudi z biokontrolo in uporabo čebel so v uporabi različni pesticidi. Kako lahko, ekonomski sistem, kakršnega imamo, pa jih so, da ob enem obisku odložijo dvakrat več cve- pri zaščiti rastlin pred boleznimi. ti vplivajo na opraševalce? sili v visoko produktivnost, če želijo preživeti. Tež- tnega prahu kot čebela, kar je za opraševanje seve- Za kaj gre pri tem? Ljudem so najbolj znane posledice množičnih je pa razumem zelene puščave na vrtovih, tako da dobro. Njihova posebnost je tudi sposobnost Sodelovali smo pri evropskem projektu, pri ka- zastrupitev čebel, ki zelo odmevajo tudi v medijih. imenovane angleške trate. opraševanja s stresanjem. Nekatere rastline, naj- terem smo čebele uporabljali za raznos organiz- Danes je to pri nas k sreči dokaj redek pojav. Ven- Opraševalci potrebujejo hrano, mesta za gnezde- bolj znana sta paradižnik in borovnica, imajo na- mov za biotično zatiranje sive plesni, najpomemb- dar je to le vrh ledene gore. Veliko pogosteje so nje in zdravo okolje. Hrano in mesta za gnezdenje mreč cvetni prah v prašnikih in ta se sprosti samo nejše bolezni jagod. Čebele so pripravek s sporami opraševalci izpostavljeni manjšim odmerkom, ki najbolj zagotovimo z ohranjanjem pisanih, pozno ob močnem stresanju, česar pa medonosna čebela glive, ki deluje proti sivi plesni, pobrale v poseb- še ne povzročijo smrti, a vplivajo na vedenje in košenih, cvetočih travnikov in s pestrostjo kmetij-ne zmore. Ko čmrlj prileti na tak cvet, zabrenči in nem razdelilniku na izhodu panja in ga nanesle na imajo zato dolgoročno lahko prav tako zelo nega-ske krajine. Vsaj nekaterim vrstam, tudi medono- to lahko slišimo. Posebnost čmrljev je še zelo dolg cvetove. Tako so hkrati opraševale in skrbele za tiven vpliv. Še posebno to velja v kombinaciji z sni čebeli, lahko pomagamo še s sejanjem medovi-jeziček, zato se lahko hranijo tudi na cvetovih, ki zdravje plodov. Metoda je primerna za ekološko drugimi dejavniki, kot sta pomanjkanje hrane in tih rastlin in postavljanjem umetnih gnezdišč. imajo medovnike globoko v cvetnem vratu in so za pridelavo jagod in je v nekaterih državah, na pri-bolezni. Sodeloval sem pri eni prvih raziskav, ki je Zdravo okolje pa pomeni predvsem preudarno čebelo nedosegljivi. mer na Finskem, že v uporabi. pokazala na učinke že zelo majhnih odmerkov uporabo pesticidov. zloglasnih neonikotinoidov na vedenje čebel in je bila podlaga za omejitev njihove uporabe v EU Cvetoče zelene strehe so za opraševalce lahko pomemben vir hrane, posebno poleti, ko hrane leta 2013. Z njimi so že pred setvijo zaščitili seme primanjkuje. (Foto: Danilo Bevk) nekaterih rastlin, mi pa smo dokazali, da celo Množične zastrupitve čebel so danes tako majhne koncentracije neonikotinoidov, kot na srečo redek pojav. Kako nanje jih najdemo v medičini rastlin, ki zrastejo iz takih vplivajo kombinacije različnih semen, lahko vplivajo na pašno vedenje čebele. pesticidov, pa je velika uganka. Velika uganka je tudi vpliv kombinacij pesticidov, s katerimi se srečujejo opraševalci. To je še zelo slabo raziskano področje, kombinacij pa je skoraj nešteto. Se kmetje in drugi uporabniki pesticidov primerno zavedajo pomena Kaj pomenita za opraševalce spoštovanja predpisov o škropljenju zgodnja košnja travnikov, ki je v nočnem času, ko čebele in drugi v navadi v intenzivnem kmetijstvu, opraševalci niso aktivni? in čezmerno gnojenje? Mislim, da se zavedanje povečuje. Napake se V javnosti prevladuje prepričanje, da so za seveda še vedno dogajajo, bodisi zaradi nevednosti opraševalce največja težava pesticidi. Lokalno so bodisi zaradi malomarnosti. Trenutno so navodila lahko res, a v splošnem je še večja težava pomanj-za škropljenje prilagojena samo za medonosno če- kanje hrane. Travniki so danes bolj gnojeni, po- belo, zato se zanjo nevarna sredstva lahko upora- košeni so bolj zgodaj in pogosteje ter tako rekoč bljajo zgodaj zjutraj ali pozno zvečer in ponoči. vsi hkrati. Mogoče še zacveti regrat, nato pa se Čebeli in mnogim drugim opraševalcem se s tem mnogi travniki spremenijo v zelene puščave. A res izognemo, čmrljem, ki so dejavni že zgodaj kratko obdobje obilja ob cvetenju regrata je pre-zjutraj in tudi pozno zvečer, pa ne dovolj. Da je ne- malo za dolgo obdobje pomanjkanja hrane, ki mu sreča še večja, so spomladi pri čmrljih v sadovnja-sledi. Mnogi opraševalci potrebujejo hrano od kih dejavne skoraj samo matice. Zastrupitev mati-pomladi do jeseni, da lahko zaključijo svoj življenj- ce pomeni propad gnezda. Nasprotno pa čebelja ski krog. Tu je medonosni čebeli lažje. Ko ji pri- matica nikoli ne nabira hrane, zato nikoli ni nepo- manjkuje hrane, jo čebelarji krmimo, divji opraše- sredno izpostavljena pesticidom. Pesticidi so torej valci pa so prepuščeni sami sebi, zato je pomanjka- za čmrlje potencialno veliko bolj nevarni kot za nje hrane zanje še bolj usodno. Če želimo ohraniti medonosno čebelo. Ker čmrlji živijo divje, njihovih opraševalce, je ključno ohraniti dovolj pisanih cve-zastrupitev največkrat sploh ne opazimo. Navodila točih travnikov. Na njih opraševalci tudi gnezdijo. se bodo zato v prihodnje verjetno spremenila in se Ne bi pa rad s prstom kazal samo na kmete niti jih bo lahko škropilo samo zelo pozno zvečer. 90 91 Kdo bo koga Opraševalci in ekologija opraševanja Opraševalci niso vezani samo svoje območje razširjenosti. Tak primer je sredo- na kmetijsko krajino, ampak živijo zemski čmrlj, nekdaj značilna vrsta v jugovzhodni tudi v mestih, kjer je veliko vrtov, Evropi, Turčiji in Iranu, ki pa se danes hitro širi v zadnjih letih pa postaja priljubljeno proti Srednji Evropi. V Slovenijo je prispel pred tudi urbano čebelarjenje. Kako se manj kot dvema desetletjema, pričakovati pa je, da v tem okolju znajdejo čebele bo naselil tudi Zahodno Evropo in celo Skandina- in drugi opraševalci? vijo. Ker je sredozemski čmrlj prišel sam, na nara- Zaradi poslabšanja razmer na kmetijskih povr- ven način, samo povečal je svoje območje razširje- šinah postajajo mesta za opraševalce celo vedno nosti, čeprav zaradi podnebnih sprememb, ga ne bolj pomembno okolje. Ne samo za urbano čebe- štejemo za tujerodno vrsto. Postal je del naše bio- larjenje, ampak tudi za divje opraševalce. Čeprav diverzitete. na prvi pogled mesta delujejo neprijazna, pa v re- snici ni tako. V njih je res veliko vrtov in cvetja, torej hrane za opraševalce. V mestih je tudi manjša Modro je ohraniti čim večjo pestrost uporaba pesticidov. A potencial mest še zdaleč ni opraševalcev. Tako bomo bolje izkoriščen. Za opraševalce lahko postanejo še veli- pripravljeni na podnebne spremembe, ko bolj prijazna, če zelene površine načrtno posa- dimo z avtohtonimi medovitimi rastlinami in do- ki se nam obetajo. volimo trati, da zacveti. Istočasno to pomeni zmanjšanje stroškov vzdrževanja, saj zahteva manj košnje in sajenja. Velik potencial imajo zelene stre- Kakšna je prihodnost opraševalcev, he. Na strehah v Ljubljani in Škofji Loki smo razi- glede na to, da bodo te spremembe skovali, koliko opraševalcev najdemo na njih v najbrž še občutno večje? času cvetenja. Bili smo presenečeni, saj je bilo na njih celo več divjih kot medonosnih čebel, kar po- Prihodnost ni rožnata, pa vendar ostajam opti- meni, da so strehe pomembne tudi z vidika varova- mist. Pestrost opraševalcev pada, a je v Sloveniji, nja biodiverzitete. Seveda se ne morejo kosati s če se primerjamo z Zahodno Evropo, še vedno raz-cvetočimi travniki, a v primerjavi z golim betonom meroma velika. Ne zato, ker bi temu posvečali po-so zelene strehe velika izboljšava. sebno pozornost, ampak ker naravne danosti one- mogočajo, da bi cela država postala ena sama veli- Brez pestrosti opraševalcev ni prehranske varnosti. (Foto: Danilo Bevk) Kakšni so vplivi spreminjajočega ka njiva. Potencial divjih opraševalcev je pri nas se podnebja na opraševalce? zato še vedno razmeroma velik, a ga brez strategije Podnebne spremembe so pomemben dejavnik trajnostnega upravljanja že izgubljamo. Vendar ogrožanja. Njihov vpliv je neposreden, na primer ima Slovenija ob hitrem ukrepanju še možnost, da kdaj bodo matice čmrljev spomladi postale dejav-postane model trajnostnega upravljanja pestrosti ne, in tudi posreden. Posreden je predvsem vpliv opraševalcev za zanesljivo pridelavo hrane in ohra-na razpoložljivost hrane. Zgodnjim pomladim po- njanje biodiverzitete ter tako postane zgled dru- gosto sledi pozeba, ki uniči cvetove in s tem vir gim državam. Naravne danosti nam to še omogo-hrane. Tudi dolgotrajne poletne suše poslabšajo čajo, imamo tudi znanje, potrebni so le še bolj od-prehranske razmere. Pri vrstah, ki so bolj speciali- ločni koraki v smeri varovanja tega, kar so mnoge zirane in se hranijo samo na določenih rastlinah, države že izgubile. To je naša konkurenčna predpa se lahko zgodi, da zaradi sprememb cvetenje nost, ki se je premalo zavedamo. In napredek v tej rastline in dejavnost opraševalca nista več sinhro-smeri je v zadnjih letih vendarle opaziti, je pa pred nizirana. Pri čmrljih se glede na modele pričakuje, nami še veliko izzivov. Na NIB-u smo jih pripra-da bo do leta 2100 v Evropi skoraj polovica vrst vljeni reševati. čmrljev lahko izgubila od 50 do 80 odstotkov seda- njega območja razširjenosti. So pa tudi vrste, ki jim podnebne spremembe koristijo in že danes širijo 92 93 V V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov Voda je ključ življenja, a kadar je zamrznjena, je njena moč prikrita. In ko voda izgine, Zemlja postane Mars. Frans Lanting, nizozemski pisatelj in fotograf pri reviji National Geographic V združbi mehkega morskega dna je med številnimi kačjerepi vrste Ophiothrix quinquemaculata zelo živahno. (Foto: Tihomir Makovec) Širši pogled Patricija Mozetič Tisoči živijo brez ljubezni, a niti eden brez vode. Wystan Hugh Auden, britansko-ameriški pesnik ahlil Gibran, veliki libanonsko-ameriški pe- in kulturnih storitev. Tu se lahko vrnemo k števil- snik in pisatelj, ki je živel na prelomu iz 19. v kam – denarna vrednost storitev morja je ocenje-20. stoletje, je z mislijo, da so v eni kaplji vode vse na na 29,5 bilijona ameriških dolarjev na leto2. Kaj skrivnosti oceanov, poetično povzel velikanski po-pomeni ta vrtoglava številka, si lažje predstavlja- men vode. Pa tudi stari Grki, ki marsičesa od tiste- mo, če povemo, da znaša letni BDP največje eko- ga, kar danes o oceanih in vodi nasploh vedo že nomije na svetu, ZDA, manj kot polovico tega zne-otroci, niso vedeli, so se dobro zavedali njihovega ska. Oskrbovalne storitve, ki nudijo hrano iz mor-velikega pomena. Ne nazadnje so jim podelili šte- ja, in biološke materiale (genetski in medicinski vilne mitološke like, med njimi Okeanosa, očeta več viri) lahko brez težav finančno ocenimo. Veliko kot tisoč rek, (cit.)1, »božansko personifikacijo vode, težje pa ovrednotimo, kaj na primer pomeni več ki obdaja zemljo kot neskončna reka, v kateri se vse kot 50-odstotni doprinos fotosinteze fitoplanktona poraja in kamor vse preminja«, in Pozejdona, (cit.)1, k svetovni proizvodnji kisika, koliko je vredna vlo- »boga potresov in vode, med katerimi je najbolj veli-ga bakterij pri kroženju snovi, kakšno vrednost častno morje v svoji neizmernosti in silovitosti«. predstavlja ponor ogljika prek ogljikove črpalke. Danes vemo o vodah na Zemlji neprimerno več, Da o vrednosti tihega notranjega zadovoljstva, ki kot so vedeli v antičnih časih. A veliko pomemb-ga občutimo ob sprehodu ob pljuskajočem morju nejše od nizanja podatkov in beleženja vsakovr- ali ob kakšni drugi vodi, niti ne govorimo. stnih številk je zavedanje, kaj ta ogromna količina Če zelo posplošimo in poenostavimo, bi za razu-vode zares pomeni za naš modri planet. Odgovor mevanje strukture in delovanja oceanov zadoščal na to vprašanje lahko strnemo v dveh besedah – že pogled v kapljo vode. V eni kaplji morske vode, ekosistemske storitve. Opredeljujemo jih kot nabor katere prostornina je le kakšen mililiter, lahko na-raznovrstnih naravnih uslug in dobrin za dobrobit štejemo okoli milijon bakterij in še desetkrat več človeštva, ki jih brezplačno ponujajo vsi Zemljini virusov. V njej najdemo tudi do tisoč celic fito-ekosistemi, ne zgolj vodni. Bolj ko so ekosistemi planktona, z malo sreče pa bi naleteli na kakšnega zdravi, večja sta brezplačna korist in blagostanje enoceličnega ali večceličnega predstavnika zoo-ljudi. Prostranost oceanske proste vode kot najve- planktona. Vendar to še ni vse. V majhni kaplji čjega ekosistema se zato odslikava tudi v denarni vode lahko najdemo tudi sledi, ki so jih v obliki vrednosti oskrbovalnih, regulacijskih, podpornih okoljske DNK pustile veliko večje živali, od morskih 1 Schmidt, J. Slovar grške in rimske mitologije. 2 https://ocean-climate.org/?p=3895&lang=en Pisan svet planktona v kapljici morja pod mikroskopom. (Foto: Patricija Mozetič) Ljubljana: Mladinska knjiga, 1997. (citirano 28. 4. 2020) 96 97 V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov ježkov do kitov. V kaplji vode izmerimo tudi tem- Nacionalnem inštitutu za biologijo, katerega jedro peraturo in slanost, ki določata tip oz. izvor vodne so vedno predstavljali biologi, je bilo od vsega za-mase, izmerimo koncentracijo raztopljenih plinov, četka usmerjeno na poznavanje biodiverzitete pa tudi anorganskih in organskih spojin in onesna-planktonskih, bentoških in nektonskih združb in ževal, vključno z delci mikroplastike, ki se stekajo v njihove spremenljivosti v času in prostoru. Raz-morje z rekami, podtalnico in odpadnimi vodami. iskovalci Inštituta so se res osredotočali na obalni Tako je morje ne zgolj končni zbiralnik za celinske ekosistem slovenskega morja, ki je del severnega vode in gonilna sila hidrološkega cikla, ampak žal Jadrana, a so se občasno odpravili raziskovat tudi tudi zbiralnik vseh sledi človekovega delovanja in na druga območja Jadrana, v druga morja in celo bivanja. na oceane. Mednarodne ekspedicije so za razisko- Namen tega poglavja je s pričevanji intervjuvancev valce še posebno dragocena strokovna in življenj-prikazati, kako njihova dolgoletna proučevanja in ska izkušnja in bi jih moral izkusiti vsak, ki je željan poznavanje lokalnega ter širšega okolja polnijo drugačne morske pustolovščine. mozaik znanja o strukturi in delovanju vodnih Vendar pa so aktualni problemi morja ‒ od evtrofi-ekosistemov in kaj ogroža njihovo zdravje. Morda kacije in njenih posledic, onesnaževanja do ekolo-zveni preprosto, vendar je, kot pač velja za razisko- ških kriz, kot so bili želatinasti agregati, cvetenja vanje procesov in zgradbe naravnih sistemov na- alg, vključno s toksičnimi, do masovnega pojavlja- sploh, daleč od tega. Težišče morskih raziskav na nja meduz ‒ zahtevali širitev področij raziskav in s Polž gološkrgar Cratena peregrina se rad pase na grmičkih kolonijskih trdoživnjakov. (Foto: Tihomir Makovec) Morska cvetača (Cotylorhiza tuberculata) je ena izmed najlepših vrst sredozemskih klobučnjakov, ki se redno pojavljajo v slovenskem morju. (Foto: Tihomir Makovec) tem interdisciplinarni pristop. Zato morski biologi Pereča globalna tematika zlasti zadnjega desetle- že dolgo niso več osamljeni, ampak v pisani družbi tja, ki je ponovno združila raziskovalce k multi- in kolegov iz drugih naravoslovnih in matematičnih interdisciplinarnemu pristopu, so podnebne spre-ved ter računalništva. Mislim, da je bilo prav kopi- membe. Urejanje podnebja je zelo pomembna re- čenje obsežnih sluzastih agregatov v severnem Ja- gulacijska storitev, ki jo nudijo morski ekosistemi, dranu ob koncu 80. let prejšnjega stoletja, ki je z a ta storitev in z njo zdravje ekosistemov sta ogro-vmesnimi prekinitvami vztrajalo vse do prvih let žena. Različne posledice podnebnih sprememb, tega stoletja, izjemno in je, vsaj po mojih izkušnjah, kot so segrevanje morja, dvigovanje morske gladi-pomenilo prvi primer interdisciplinarnih raziskav ne, ekstremni vremenski pojavi, kisanje oceanov in tega ekološkega in gospodarskega problema, ki je spremembe v razširjenosti vrst, skupaj še z drugi-združil najpomembnejše raziskovalne severnoja- mi antropogenimi pritiski (onesnaževanje, ribi- dranske inštitucije v projektu Alpe–Jadran. Gleda- štvo, evtrofikacija, urbanizacija …) kažejo značilen no z današnje perspektive, ko je mednarodno sode- obraz antropocena, zadnje geološke dobe. Njen lovanje nekaj samoumevnega, je težko razumeti, začetek označujejo zelo velike in sinhrone spre-kako je bilo pred 30. leti mogoče organizirati časov- membe v zgradbi Zemlje in ekosistemih, ki so po- no usklajena mesečna vzorčenja laboratorijev iz Be- sledica človekovega delovanja. netk, Trsta, Rovinja in Pirana, ki so podala sinoptič- Vendar imajo ekosistemi, ki so v »dobri kondiciji«, no sliko razmer v severnem Jadranu. sposobnost, da prenesejo obremenitve, ne da bi te 99 V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov Širši pogled je podalo skrb zbujajočo oceno, da človeštvu zmanjkuje časa, da začne trajnostno upravljati oceane, in s tem izzvalo mednarodno skupnost, da naredi vse za izboljšanje zdravja oceanov, še zlasti v luči podnebnih sprememb. Mnogi vidijo Desetletje kot enkratno priložnost za razrešitev tega eksistenčnega vprašanja. Pri tem ima znanost ključno vlogo, saj nam lahko poda odgovore na vprašanja, kaj je treba storiti in kako. Izboljšanja zdravja oceanov pa ni mogoče doseči ločeno od drugih sistemov. Zaradi planetarne po- vezanosti hidrosfere in biosfere hodijo ukrepi De- setletja z roko v roki s prizadevanji (držav, znano- sti, družbe) za trajnostno gospodarjenje z vodnimi viri, podnebnimi ukrepi in ukrepi za ohranjanje biodiverzitete. Voda je vir življenja, zato morata biti poslanstvo in obveza znanstvenikov, da jo raziskujemo in s tem pomagamo obvarovati zase in za prihajajoče ro- dove. Izr. prof. dr. Patricija Mozetič je vodja Morske biološke postaje Piran, ki je eden od oddelkov NIB-a. Patricija Mozetič zelo dobro pozna domačo kapljo morja, a ji tudi skrivnosti svetovnih oceanov niso tuje. (Foto: osebni arhiv) NIB se ukvarja tudi z raziskovanjem celinskih voda. Raziskovalci med drugim proučujejo vpliv tujerodnih vrst rakov na domače vrste. Na fotorafiji je domorodni rak koščak (Austropotamobius torrentium). (Foto: Davorin Tome) povzročile nepovratne spremembe. Ta sposobnost v svetlobi ali vsebnosti hranil odzove bodisi s fizio-se kaže v vzdržljivosti in prožnosti ekosistemov, ki loškimi prilagoditvami bodisi s spremembo v sesta-ju omogočajo velika biodiverziteta in mehanizmi, ki vi združbe in s tem ohranja svojo sposobnost pro-jo ohranjajo. Kako deluje ta mehanizem, se kaže na izvodnje hranil za višje trofične ravni. primeru tujerodnih vrst, ki so po raznih poteh prišle Naj zaključim to uvodno besedo tam, kjer sem jo v novo okolje – svoj invazivni potencial lahko razvi-začela – pri pomenu morij in oceanov za dobrobit jejo le, če naletijo na izpraznjeno nišo, kot so degra-planeta in človeštva. In s tem pri vlogi, ki jo bosta dirani habitati. Šele tedaj začnejo povzročati škodo imela oceanska znanost in vsakovrstno proučeva-ekosistemu. Ker pa v našem, slovenskem morju lah- nje voda nasploh v naslednjem desetletju. Združe- ko naštejemo več kot 2000 vrst živali, takemu prišle- ni narodi so zaradi Poročila o stanju svetovnega ku prav gotovo ne bo lahko. Primere prilagajanja na oceana na zasedanju Generalne skupščine decem-spremenljivo naravno okolje, ne zgolj na motnje, bra 2017 razglasili desetletje 2021–2030 za »Deset-najdemo tudi pri fitoplanktonu. Ta se na spremembe letje oceanografije za trajnostni razvoj«. Poročilo 100 101 Severni Jadran skozi oči oceanografa RAZNOLIKOST MNENJ Ste eden redkih zaposlenih pogodbo za magisterij in doktorat. Nato sem se Vlado Malačič na MBP-ju, ki ni po izobrazbi biolog. obrnil na ljubljansko Fakulteto za matematiko in Kako ste se znašli med njimi? fiziko, predvsem na prof. Petra Venclja, ki je bil sposoben organizator, in tekal okoli profesorjev, da Po diplomi iz fizike sem najprej dve leti poučeval so mi oddali učne načrte predmetov, ki naj bi prišli na srednješolskem centru v Sežani, nato odšel na v poštev pri študiju. Zame je bil eden od ključnih služenje vojske, potem pa sem se odločil, da grem predmetov dinamika tekočin, ki sem se je učil od »nazaj k morju«, ob katerem sem rojen. Že kot dijak Tržačana dr. Draga Bajca, ki je nekaj let prej v Lju-sem opazoval gibanje vode okoli piranskega pomola Severni Jadran bljani doktoriral iz lastnih nihanj Jadranskega in rušenje valov ter se spraševal, kje bi se lahko poumorja. Večkrat sem šel k njemu na licej Franceta čil o gibanju morskih mas. Ko sem prišel iz vojske, Prešerna v Trstu, kjer je bil zaposlen. Vmes sem skozi oči sem se obrnil na raziskovalca, kemika, ki je bil zapo- prepričeval biologe, da moram, »če naj jim poma- slen na MBP-ju. Rekel mi je, da bom gotovo lahko gam«, nekaj znati in dozoreti. S praktičnimi izra-začel kot mladi raziskovalec, zato sem dal na šoli, čuni in analizami podatkov sem bolj ali manj pri-oceanografa kjer so mi medtem priskrbeli stanovanje, odpoved. dobil njihovo zaupanje. V okviru magistrskega Ko sem prišel na MBP, pa sem izvedel, da zaradi študija sem bil s štipendijo IOC UNESCO na tri-nekih notranjih sporov zaposlitev ni mogoča. No, mesečnem izpopolnjevanju na Univerzi v Liégeu v stvari so se po različnih zapletih le uredile. Leta Belgiji. Doktoriral pa sem, tako kot tudi veliko bio-1985 sem nastopil zaporedne začasne zaposlitve, loginj in biologov, v Zagrebu, saj so tam imeli tudi Med temelje, na katere se opira proučevanje leta 1986 pa sem postal mladi raziskovalec in dobil precej dobro znanje o dinamiki vodnih mas Jadrana. življenja v morju, spada dobro poznavanje njegovih kompleksnih fizikalnih lastnosti. Zato je dr. Vlado Malačič, fizik, pristal v družbi Rušenje morskega vala pri prehajanju v plitvino. (Foto: Davorin Tome) biologov. Ko je kot gimnazijec gledal morje, je vedel, da hoče početi nekaj v zvezi z njim. Po diplomi iz fizike je kratek čas poučeval, sredi 80. let pa je prišel na Morsko biološko postajo Piran (MBP), ki jo je pozneje sedem let tudi vodil. Znanje in izkušnje o morju, predvsem s področja obalne oceanografije, je pridobival na številnih križarjenjih v Tržaškem zalivu in severnem Jadranu ter na izobraževanjih doma in v tujini. V mednarodno raziskovanje je tesno vpet; med drugim je vodil projekte s področja numeričnega modeliranja plimovanja Jadranskega morja in raziskave, s katerimi so ugotavljali fizikalne zakonitosti disperzije odplak v obalnih morjih. Je član več mednarodnih organizacij, bil je dolgoletni član Slovenske nacionalne komisije za UNESCO, ustanovni član Slovenske zveze za geodezijo in geofiziko (SZGG) ter predavatelj na več slovenskih univerzah. Vzpostavil je Nacionalni oceanografski podatkovni center, ki je registriran pri IOC UNESCO. Kot obalni oceanograf tesno sodeluje z morskimi ekologi. Vlado Malačič ima izostreno mnenje o skoraj vsem. Priznanje njegovemu raziskovalnemu delu je (Foto: osebni arhiv) bilo izkazano tudi z več gostovanji v tujini. 102 V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov Kakšna je vloga fizike Fizikalna oceanografija, s katero pri proučevanju življenja se ukvarjate, je zapletena znanost, v morju oz. kako poteka vaše utemeljena na opazovanjih sodelovanje s kolegi biologi? in matematičnih modelih ter Fizika pomaga biologom odgovoriti na osnov- meritvah. Kako bi jo lahko na vprašanja, na primer od kod pride vodna masa predstavili nepoznavalcu? in z njo onesnaževala ter planktonski organizmi. Fizikalna oceanografija je izjemno zanimiva Kaj se vmes z vodno maso zgodi in kam gre od morda ravno zato, ker je zahtevna in za človeka, ki nas? Danes znamo v določenih sinoptičnih situaci-se ne ukvarja z njo, malo težje razumljiva. Nepo- jah, na primer ko piha burja ali jugo, na ta vpraša- znavalcu bi jo lahko predstavili nekako takole: če nja odgovoriti, pred desetletji pa odgovorov ni vas zanima kvantitativno opisovanje narave z bilo. Nekateri biologi, ki so me želeli imeti za »teh-ustreznimi matematičnimi izrazi, se pripravite na nično pomoč«, nad mojimi raziskavami in študi- desetletje dolgo pot. Prvih pet let boste pridobivali jem najprej niso bili navdušeni. Na srečo je prevla- osnove iz gibanja vodnih mas na Zemlji in po mo- dovala podpora tistih, ki so razumeli, da se moram žnosti osnove iz ekološke dinamike v morski vodi, razvijati, saj bom koristen tudi za njihovo razisko-naslednjih pet let pa boste to znanje poskusili upo- valno delo. Tako se je pred tremi desetletji skupaj s rabiti. Če boste to uspeli narediti na vsaj malo po-kemiki krepila multidisciplinarnost naše enote. seben način, drugače, kot so to naredili pred vami, Kot fizik sem bil strokovno v enoti osamljen, zato ste prispevali k znanosti, opravili doktorat in boste sem se povezoval s strokovnjaki v tujini. Večkrat zelo verjetno nadaljevali raziskovalno pot. Raziskovalno plovilo Sagita in oceanografska boja Vida, bistvo raziskovalne infrastrukture NIB-a na morju. sem bil v ZDA, Avstraliji, Franciji … Pri delu se poskušamo usmeriti na poseben pojav, (Foto: Vladimir Bernetič) ki naj bi bil dovolj razviden iz meritev ali nume- ričnih simulacij, pri čemer poskušamo s posebni- Nepoznavalcu bi fizikalno oceanografijo mi prijemi (analizo časovnih vrst) izločiti druge Ali računalniki, ki so vse rezultatov. Za manjše zalive je potrebna bistveno lahko predstavili takole: če vas zanima motnje. Numerične simulacije, še zlasti cirkulacije zmogljivejši, pomembno prispevajo višja ločljivost; tako poganjamo model Koprskega in valov, omogočajo pridobitev velike količine po- k izračunom in s tem k razumevanju zaliva s 35-metrskimi celicami. V primeru široko kvantitativno opisovanje narave datkov, s katerimi potem sprva ne vemo, kaj poče- vedenja morja? Je zato oceanografija odprtih majhnih zalivov pa so robni pogoji na od- z matematičnimi izrazi, se pripravite ti. Zato sem vesel, da imamo pomoč dr. Borisa Pe- kot veda od takrat, ko ste se zaposlili prtem robu največji problem. Zato modele visoke na desetletje dolgo pot. telina, sodelavca, ki »podatkovno rudari«. Včasih na MBP-ju, močno napredovala? prostorske ločljivosti manjših območij gnezdimo v tudi to ne pomaga pri razumevanju problema, pa Da, seveda je veda ogromno napredovala. Ko modele večjih območij, ki pa imajo manjšo ločlji- čeprav smo iz meritev izločili vpliv nekega pojava sem prišel, sem nagovarjal sodelavke in sodelavce, vost. Ko potrebujemo resne prognostične rezultate – ne vemo, zakaj se je tokrat zgodil in ne vemo, za cirkulacijo in valove, se tudi zato obrnemo na Danes lahko rečem, da je sodelovanje z biologi da smo v naši enoti investirali v pridobitev prvega kdaj se bo ponovil. Včasih pomaga, če »ošilimo ARSO, ki je svoj cirkulacijski model Jadranskega zgledno. Dobro sodelujemo, še zlasti veliko je so- osebnega računalnika na NIB-u; to je bil PC IBM svinčnik« in poskusimo rešiti problem še analitič- morja postavljal tudi z našo pomočjo. delovanja z mlajšimi kolegi, ki se ukvarjajo s fizi- AT. Takrat takega računalnika ni bilo preprosto ku- no s pisanjem in reševanjem poenostavljenih kalno oceanografijo, kar odločno podpiram. Soži- piti, na Inštitutu je bilo še polno atarijev in spectru-enačb gibanja in ohranitve mase. Fizikalna oceanografija se seveda tje je sicer posebno. Tako na primer vsak od nas mov … Na tem računalniku sem napisal magistrsko ne opira le na matematične modele, ločeno išče projekte na raznih koncih, iz njih se fi- V zvezi s konkretnim delom pa lahko povem, da nalogo, polno matematičnih izrazov. Če kratko po- ampak tudi na opazovanje; to je veliko nancirajo (ločena) dela na morju in analize podat- fiziki in matematiki biologom, ki se posvečajo raz- vzamem spoznanja numeričnih simulacij (pro- starejše. Rezultati enega in drugega kov ter simulacije razmer. To ima prednosti in sla- iskavam žive narave, včasih priskočimo na pomoč gnoz): v 80. letih je bila horizontalna velikost nu- pa morajo najbrž biti med seboj skladni. bosti. Na srečo nas ohlapno povezuje raziskovalni pri matematični interpretaciji njihovih pojavov ‒ merične celice modela cirkulacije Jadrana okoli program, ki je v nekem smislu večji, krovni projekt. če jih seveda razumemo. Po drugi strani pa fiziki 10 kilometrov. Kar pomeni, da je bil Tržaški zaliv Vsekakor. Na srečo so biologi kar primerno Seveda se pogosto s strani biologov pojavijo vpra- pri svojem delu pogosto naletimo na pojave, ki jih morda pokrit z dvema celicama in skoraj »neraz- skeptični do raznih numeričnih simulacij procesov šanja, na katera fiziki iz različnih razlogov ne zna- v naravi ne razumemo. Ne vemo, zakaj se je na pri- poznaven«. Okoli leta 2000 smo že imeli simulacije v naravi. Te simulacije morajo vedno imeti ustre-mo odgovoriti. Včasih tudi dolgoročni podatkovni mer pojavil hiter tok motne vode na morskem dnu. cirkulacije na severnem Jadranu s celicami okoli zno potrditev v opazovanjih, meritvah. Po domače nizi, iz katerih naj bi prišli do ustreznih zaključkov, To so t. i. motnostni ali turbidni tokovi, ki so za 500–600 metrov, kar je videti kot »dobra mera«. povedano: simulacijski modeli morajo biti prever-niso primerni za odgovore na postavljena vpraša- raziskovalno usmerjene potapljače zelo pomemb- Vendar bistveno manjša velikost celic ne prispeva jeni, ovrednoteni. Včasih je potreben preboj v »pri-nja. Ampak naše sodelovanje je dobro. ni tudi s stališča varnosti njihovega dela. nujno k boljši kakovosti (stabilnosti, točnosti) jemu« opazovanja. Tako sem se potrudil, da smo v 104 105 V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov Severni Jadran skozi oči oceanografa začetku 90. let na Inštitutu končno vpeljali redno vzdrževanje tehnično zahtevna in zahteva več teh-opazovanje temperature in prevodnosti (slanosti) s nično izobraženega in usposobljenega osebja, pa t. i. CTD sondo. V nasprotju z običajno prakso na prepuščam prihodnjim rodovom. »morskih« inštitutih je bila ta sonda prototipna, posebna, izdelana na Univerzi Zahodne Avstralije. Stanje slovenskega morja spremljate Z njo smo lahko v nekem smislu merili tudi turbu- že več kot tri desetletja. Kaj je v tem lenco in objavljali raziskovalna dela, kakršnih drugi času postalo znanega o njem, niso. Temu je sledila druga posebna sonda, ki jo česar prej niso vedeli? ima zelo malo inštitutov. S to lahko ustrezno meri- Vemo, da na primer ob burji vodna masa za- mo turbulenco, hkrati pa tudi običajne oceanograf- pušča Tržaški zaliv v slovenskih vodah v dokaj ske parametre, kot sta prevodnost in temperatura, tankem površinskem sloju. Že po treh metrih glo-ter okoljske parametre. Vendar smo se zavedali, da bine je vzpostavljen nasproten, kompenzacijski z vertikalnim profiliranjem na izbranih postajah tok, ki prinaša vodno maso v Tržaški zaliv. Na pli-pridobimo kvečjemu »trenutno« sliko porazdeli- tvejši italijanski strani zaliva pa prevladuje izho- Potovanje vodne mase ob burji pri gladini (levo) in v globini (desno). tve količin po bazenu. Potrebovali smo tudi opazo- dni tok. Ob južnem vetru vodna masa vstopi v (Dopolnjeno iz Malačič in sod. 2012 J. Geophys. Res.) valnico na morju, ki nam bo prikazala časovni po- zaliv ob severni, italijanski obali in ga zapušča v tek stanja nad morjem in v njem. Zato smo leta globinah ob slovenski obali. Tega prej nismo vede-2000 postavili prvo obalno oceanografsko postajo. li. Poleg tega vemo, da se v mirnem poletnem vre-Dve leti kasneje smo jo nadgradili in jo poimeno- menu vodna masa v Tržaškem zalivu izmenja v še potrditi. Hkrati meritve kažejo rast morske severnega Jadrana v 80. letih prejšnjega stoletja, ni vali COSP, leta 2008 pa smo na njeno mesto posta-približno dveh do treh tednih. Prav tako vemo, da gladine v zadnjih 20 letih v povprečju za 0,5 cm več problem. vili še boljšo bojo z imenom Vida. Obe sta bili pro- v mirnem vremenu prevladuje tok v nasprotni letno, kar presega rast drugih evropskih morij. S totipni, težki okoli 3,5 tone in s premerom 2,5 me- smeri urnega kazalca (ciklonalna cirkulacija). Ra- tem se ukvarja sodelavec Matjaž Ličer, ki skupaj z Ali lahko zaradi zviševanja tra. Vida je iz nerjaveče pločevine, narejena pa je zlogi za to niso popolnoma jasni. Povezani so s t. i. Martinom Vodopivcem tudi izvaja numerične si- vodne gladine, ki ste ga tako, da vzdrževalec lahko stopi v njen trup. Meri- kupolastim profilom gostote v vodnem telesu Tr- mulacije cirkulacije. omenili, v prihodnosti mo veter, temperaturo zraka in morske vode, sla- žaškega zaliva. Nadalje vemo, da je v zadnjih desetletjih tempera- pričakujemo poplavljanje nost, morske tokove na vsak meter višine in povr- tura morske vode rasla vsaj 0,1 °C na leto. Pri sla- nižje ležečih obalnih območij šinske valove ter motnost in vsebnost kisika v vodi nosti nismo zasledili jasnega trenda, čeprav smo pri nas? Bo Piran »pod vodo«? na morskem dnu. Na osnovi podatkov iz te opazo- pričakovali, da bo slanost vsaj v poletnem obdobju, valnice je bilo napravljenih več kot 30 kakovostnih Pričakujemo pogostejša poplavljanja. Majčke- Ob burji voda ob naši obali zapušča ko naj bi bilo bolj sušno, rasla. Zakaj je tako, ne raziskovalnih objav s področja fizikalne oceano- no nas sicer preseneča, da v zadnjih 20 oz. 30 letih Tržaški zaliv v tanki površinski plasti, vemo. Glede kisika so kritična območja z globina- grafije in morske ekologije. ni bilo več poplavljanja in to bomo morali še po- v globinah je povraten tok. Ob južnem mi nad 20 metrov, še posebno v poznopoletnem in drobneje analizirati. Vsekakor bi načrtovalcem jesenskem obdobju. Pri tem pride do delnega meSte z opremo, ki jo potrebujete vetru voda vstopi v zaliv ob severni, obrežnih struktur in planerjem obalnega razvoja šanja zgornjega dela vodnega stolpca, ki je z gosto- za raziskave, na MBP-ju ustrezno priporočal skrbnost. Vem, da so ob kalifornijski italijanski obali in ga zapušča tno bariero »odklopljen« od spodnje, pridnene opremljeni? Ste zadovoljni z njo? obali začeli konkretno dvigovati obrežne strukture v globinah ob naši obali. V lepem plasti. Zato je ovirana vertikalna izmenjava plinov že pred več kot dvema desetletjema, pri nas pa kar Lahko rečem, da smo. Metoda križarjenj za vremenu se voda v zalivu zamenja (kisika), ki naj bi iz »prepihane gladine« prišli do nekako »spimo« in ni videti prave, usklajene aktiv-opazovanje razmer na morju v lepem vremenu v približno dveh do treh tednih. dna. Takrat organizmi porabljajo kisik, saj je pri nosti v tej smeri, razen sporadičnih »gasilskih« ak- (ang. nice weather monitoring) je sicer že prežive-dnu v večjih globinah manj svetlobe in ga rastlinski cij, ki sledijo poplavam. ta, deloma so že preživete tudi opazovalne postaje organizmi s fotosintezo ne ustvarijo dovolj. Zaradi na morju, a te bodo še dolgo prisotne zaradi drago- pomanjkanja kisika pride do hipoksije ali celo ano- Ste v tem obdobju zaznali Kako pa je z medsebojnimi cenih in situ podatkov. Danes se uporabljajo t. i. ksije in do pomora organizmov na morskem dnu. tudi kakšne fizikalne spremembe, vplivi atmosfere in morja? podvodni jadralci ali drsniki (ang. gliders), ki prak-Kljub občasnemu poletnemu pomanjkanju kisika tično brez dodatnega vira energije mesece križari- ki bi jih lahko povezali s podnebnimi pa se je v zadnjih desetih letih vedno znova vzpo- Izredni so in zelo pomembni. Sem npr. sodijo jo po morjih z majhnimi hitrostmi, okoli 0,5 m/s, spremembami? stavilo normalno stanje. V zadnjih 20 letih nismo zahtevna spoznanja o tem, ali ogljikov dioksid in sproti beležijo vse avtomatično merljive količi-Numerični klimatski modeli vremena kažejo, zaznali resnega pomanjkanja kisika, kar je po svoje prehaja iz atmosfere v morje in obratno, kdaj se ne, ki jih beležimo tudi s t. i. CTD sondami. Ti ja-da naj bi bila burja manj pogosta, južni vetrovi pa presenetljivo. Morda je to povezano z manjšo koli- zgodi eno in kdaj drugo. O vplivu atmosfere z ve- dralci potujejo tudi v slabem vremenu in malo jih pogostejši. Kot je videti, ima vsaj prva trditev potr- čino organizmov, ker je v vodi manj hranil; fosfa- trovi in globalnem vplivu temperature ozračja na je zares izgubljenih. Vpeljavo take opreme, ki je za ditev tudi v analizi meritev vetrov, kar pa je treba tov ni več. Evtrofikacija, ki je bila strah in trepet morsko okolje pa sem že govoril. Brez poznavanja 106 107 Severni Jadran skozi oči oceanografa dogajanja v atmosferi preprosto ne moremo razu- sedimenta, ga tokovi lahko odnašajo po zalivu tudi meti dogajanja v oceanih; še mnogo bolj to velja za v območja, ki so varovana ali zaščitena. Večja mo-dogajanja v našem plitkem morju. tnost morske vode pomeni manj svetlobe za orga- nizme, zmanjša se fotosintetična produkcija kisika V zadnjih letih smo se začeli pri dnu. Organizmi, ki niso gibljivi, v motni vodi zavedati problema plastike v morju. ovirano dihajo, spremeni se substrat, na katerega Od kod prihaja plastika, ki jo so pritrjeni, vplivi se prenašajo vse do rib, ki se pa-občasno naplavi v naše morje? sejo v morskih travnikih. Domnevamo, da v večini pride v morje z reka- mi, obstajajo pa tudi neposredni vnosi, predvsem Kateri so glavni izzivi prihodnosti odmetavanje plastičnih ribiških mrež in drugih za oceanografe, ki proučujete odpadkov s tovornih ladij. Plastični odpadki včasih Jadransko morje? potujejo stotine kilometrov, preden iz rečnega izli- Sam sem se bolj usmeril v problem v majhnem va prispejo do nas. V Jadranu sta dve s plastiko po- merilu – opazujem vpliv tovornih ladij na privzdi- sebej onesnaženi območji. Eno je ob južnoitalijan- govanje morskega sedimenta. Gre za »mejno po- ski jadranski obali, drugo je Tržaški zaliv. V obeh dročje«, t. i. morsko hidrodinamiko, povezano s območjih je bilo, kar je zanimivo, po eni strani fizikalno oceanografijo. Pridobili smo zelo zanimi-opaženih največ velikih, makroplastičnih odpad- ve meritve, ki pa jih še ne razumemo. Nimamo še kov na morskem dnu, po drugi strani pa je tudi pri- koncepta oz. modela, s katerim bi zanesljivo napo- sotnost mikroplastike v vodnem stolpcu v teh ob- vedali, katero plovilo (npr. dolžina, ugrez, globina močjih izrazita. morskega dna) in pod kakšnimi pogoji (npr. hitrost plovbe) lahko privzdigne sediment. Plovila naj bi bila vedno večja, povečalo naj bi se tudi njihovo število. Vpliv pomorskega prometa na življenje v V Jadranu sta dve s plastiko morju naj bi bil v porastu, zato se mi zdijo te razi- skave smiselne. Sicer pa se nam na severnem Ja- posebej onesnaženi območji. dranu zaradi podnebnih sprememb v prihodnosti Eno je ob južnoitalijanski jadranski obeta »vroča juha« v poletnem obdobju. Če bo obali, drugo pa je žal Tržaški zaliv. oblast nepremišljeno podeljevala koncesije za iz- koriščanje toplote morske vode s toplotnimi črpal- kami, bodo živi organizmi v obrežnem pasu, ki se ne bodo sposobni umakniti, poginili. V sedimentu Tržaškega zaliva je veliko živega srebra, ki izvira iz idrijskega rudnika. Kakšne posledice bi imelo poglabljanje koprskega in tržaškega pristanišča? Koncentracija živega srebra v sedimentu v juž- nem, slovenskem delu zaliva je manjša kot na se- verni, italijanski strani. Luka Koper je pozvala naš Inštitut in Fakulteto za pomorstvo, da napravimo študijo, ki bi ji pomagala pri odločitvi, kam bi lah- ko odlagali morski sediment, ki ga redno izkopava- jo pri vzdrževanju plovnih kanalov. Koprska Boni- fika je že polna »kaset«, ki so nabito polne z mu- ljem. Obstaja možnost odlaganja v morje, kot to počnejo mnoge države, tudi Italija v Tržaškem Morski pršec ob burji. Vidne so lise privzdigovanja drobnih kapljic morske vode. (Foto: Davorin Tome) zalivu. Če ne bomo pazljivo načrtovali odlaganja 108 109 Mikrobi v morju RAZNOLIKOST MNENJ Valentina Turk Mikrobi v morju Slovensko morje je res le žep na severnem koncu Jadrana, a zelo bogat žep. V njem uspevajo mnoge živalske in rastlinske vrste, to pa je tudi svet mikrobov, človeškim očem večinoma nevidnih živih bitij. V morju jih je veliko več, kot si večina lahko sploh predstavlja. Pa tudi naše zavedanje njihovega izjemnega pomena pri razkroju različnih Bakterije in virusi v kapljici morske vode, lepo vidni pod mikroskopom. (Foto: Valentina Turk) organskih snovi, vlogi v prehranskih verigah in proizvodnji kisika je šibko. Dr. Valentina Turk z Morske biološke postaje Piran, enega od oddelkov NIB-a, se s temi majhnimi bitji Velikost bakterij se meri v mikronih, Kakšna je pravzaprav vloga ukvarja že od začetka svoje poklicne poti v kar nepoznavalcu ne pove prav veliko. morskih mikrobov? začetku 80. let. Ugotavlja njihovo prisotnost, Ali lahko za boljšo predstavo poveste, Mikrobi predstavljajo 90 odstotkov biomase v ki je včasih samoumevna, včasih pa ljudem koliko bakterij je v povprečju oceanih, njihova vloga je zelo raznolika. Oskrbuje- vzbuja skrbi, jih spremlja in analizira, v litru morske vode? jo planet s kisikom, so glavni predelovalci toplo- raziskuje njihove dotlej slabo poznane Bakterije v morju so stokrat manjše od naših grednih plinov in vplivajo na podnebne spremem-ali povsem neznane vloge, načrtuje nove celic. V enem mililitru, kolikor ima približno ka- be. Povzročajo bolezni, ki se širijo hitreje zaradi metode njihovega zaznavanja … pljica vode, lahko preštejemo milijon in več bakte- globalnega segrevanja, vendar istočasno proizva- rij, kar si je pravzaprav težko predstavljati. Večino- jajo spojine, ki so potencialna zdravila za zdravlje- ma so to prostoživeče podolgovate ali okrogle celi- nje raka in številnih drugih boleznih ljudi. V oko- ce, nekatere pa so večje, vidne s prostim očesom, lju mikrobi sodelujejo v vseh procesih kroženja na primer nitaste cianobakterije, ki tvorijo neka-ogljika, dušika in drugih elementov, ker za svojo kšne preproge, petolo v naših solinah. Tako kot je rast uporabljajo najrazličnejša hranila in različne visoko število bakterij, je tudi njihova vrstna sesta-vire energije in so tudi pomemben člen prehran- va zelo pestra ‒ v enem mililitru je lahko celo več skih verig. Tako na primer avtotrofne bakterije, ki Valentina Turk je živ dokaz, da je lahko morje in vse, kot 100 različnih bakterij. Podobno je z arhejami, naseljujejo oceane do globine 200 metrov, pora-kar je z njim povezano, tudi življenjska izbira. medtem ko so virusi veliko manjši, vendar prese- bljajo ogljikov dioksid in sončno energijo, kot pri- (Foto: osebni arhiv) gajo gostote bakterij za več kot desetkrat. marni proizvajalci organske snovi proizvedejo 110 111 V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov Mikrobi v morju skoraj polovico vsega kisika na Zemlji in hrano za Naši preliminarni rezultati tovrstnih raziskav so po- Če se omejimo na severni Jadran – tudi na MBP-ju, tako imamo dolgoletno serijo po- druge organizme. Druge, t. i. heterotrofne bakteri- kazali, da mešanice onesnaževal vplivajo na rast in ali so bakterije sposobne vse, datkov bakterijskega števila in produkcije že od je, črpajo raztopljene organske molekule iz morske vrstno sestavo mikroorganizmov, tudi če so posame-kar pride vanj, razgraditi? leta 1981 dalje. Že od začetka me zanimajo pred- vode ali različnih organskih delcev odmrlih orga- zna onesnaževala prisotna v nizkih koncentracijah, To je težko vprašanje, saj niti ne vemo natanč- vsem odzivi naravne mikrobne populacije na spre-nizmov, ki jih predhodno razgradijo s svojimi enci- pri katerih jih je dovoljeno izpustiti v morje. Večina membe fizikalnih in kemičnih dejavnikov v morju, no, katere spojine prihajajo v morje. Če se omejim mi. Nekatere bakterije in arheje imajo sposobnost študij mikrobne razgradnje nevarnih spojin je nare-medsebojni odnosi mikrobov, odnosi med mikrobi samo na vnose hranil z rekami in odpadnimi voda- oksidacije anorganskih spojin in nato kot organsko jena le za posamezne toksične spojine. Razgradnja in drugimi organizmi, odziv mikrobov na nena-mi oziroma na količino dušika in fosforja, ki vpli- bogata hrana omogočajo življenje organizmom, ki lahko dostikrat poteka samo do določene stopnje in vadne pojave, kot so čezmerna cvetenja rastlinske-vata na rast mikroorganizmov, je ta odvisna pred- naseljujejo področja v večni temi v največjih globi- nastale vmesne spojine so lahko še bolj toksične. Hi-ga planktona, sluzenje morja ali masovno pojavlja- vsem od velikosti pretoka rek, količine padavin in nah oceanov. Vloge mikrobov so torej številne. trost razgradnje v naravnem okolju je odvisna od nje želatinoznega živalskega planktona. številnih dejavnikov, med drugim od kompleksnosti gibanja morskih tokov. Rastlinski plankton se lah- ko hitro odzove na povečan vnos hranil, bakterije Ljudje smo velik vir dodatnega zgradbe samih spojin, vrstne sestave mikrobov, novonastalo organsko snov razgradijo, vendar do- organskega onesnaževanja morja. hranilnih in okoljskih pogojev, kot so temperatura, ločene spojine lahko ostajajo nerazgrajene še dolgo Vse to torej razgradijo mikrobi? slanost, dostopnost kisika ali sončno obsevanje. V Hitrost razgradnje je odvisna od v ekosistemu in se kopičijo na morskem dnu. primeru razlitja nafte v Mehiškem zalivu leta 2010 vrstne sestave mikrobov, kompleksnosti V morja se izlivajo odpadne vode, ki so lahko fe- so bakterije razgradile ogljikovodike v površinskih zgradbe spojin, hranilnih in okoljskih kalno onesnažene ali onesnažene z različnimi one- slojih ob dodajanju hranil, v globinah pa zaradi niz-Z izlivi rek prihajajo v morje tudi snaževali. Največkrat gre za mešanice, »koktajle« kih temperatur ni prišlo do razgradnje. Procesi v sladkovodne bakterije. Ali so morda pogojev, kot so temperatura, slanost, različnih onesnaževal zelo različnih koncentracij. naravi so kompleksni in velikokrat dolgotrajni. sposobne preživeti v obeh okoljih? dostopnost kisika, sončno obsevanje ... V obalnem morju Tržaškega zaliva prevladuje- jo bakterije, ki so značilne tudi za druga priobalna morja, vendar smo zaznali tudi nekatere vrste bak- Mikroskopski posnetek bakterij na oziroma v bližini organsko bogatega delca. (Foto: Valentina Turk) terij, ki so značilne za sladke vode. To nas je zelo Ali ste v teh štirih desetletjih presenetilo, saj smo jih zaznali sredi Piranskega raziskovanja morda ugotovili kakšne zaliva, kjer redno vzorčimo na lokaciji oceanograf- spremembe v bakterijski sestavi? ske boje Vida. Sladka voda ostaja zaradi manjše O bakterijski vrstni sestavi vemo še premalo, gostote na površini in odnaša sladkovodne bakte- opažamo pa, da se združba razlikuje po globinah rije precej dlje od obale, kot bi pričakovali. Nekate- kljub plitvosti Tržaškega zaliva. Večjo pestrost re bakterije lahko tolerirajo velike razlike v slano- opažamo v pridnenem sloju. Sezonsko se vrstna sti, kako dolgo lahko preživijo v morju, pa ne vemo. sestava spreminja, na razlike pa vplivajo kakovost in količina hranil ter količina in sestava fitoplank- Kdaj ste začeli na MBP-ju spremljati tona. Prevladujejo predvsem cianobakterije, t. i. mikrobno stanje našega morja? alfa in gama proteobakterije. Ko sem v začetku 80. let prevzela to področje, je bil razvoj novih tehnologij in metod v mikrobni Kaj pa količina, abundanca ekologiji izreden. Zgodila se je prava revolucija. S mikrobov v morju? Se morda štetjem pod mikroskopom smo namreč ugotovili, ta kaj spreminja? da je v morju veliko več bakterij, kot so predvide- Dolgoletne serije podatkov števila bakterij v se- vali in do takrat določali z gojenjem na ploščah. vernem Jadranu kažejo, da se njihovo število Pred tem je prevladovalo mišljenje, da je bakterij zmanjšuje. Delno je to povezano z manjšim vno-malo in da imajo vlogo razkrojevalcev. Z novimi som odpadnih vod. V 80. letih, ko je večkrat priha-rezultati sta nastala velika vrzel in vprašanje, ka- jalo do lokalnih onesnaženj, smo na problem neu- kšna je dejansko njihova vloga v morjih in ocea- streznega čiščenja in odvajanja komunalnih od- nih. Danes vemo, da lahko zraste samo do 5 od- plak veliko opozarjali. MBP aktivno sodeluje v stotkov bakterij na gojiščih, da imajo pomembno programih Združenih narodov za okolje, poveza-vlogo pri ohranjanju zdravega morskega ekosiste- nih s t. i. Barcelonsko konvencijo. Eno od osnov- ma in da so pomembne tudi za zdravje ljudi. Nove nih poslanstev te konvencije, ki je namenjena var-metode mikrobne ekologije sem začela vpeljevati stvu Sredozemskega morja pred onesnaženjem, je 112 113 V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov Mikrobi v morju zaradi izbruhov bolezni je prizadela številne orga- organizirali cerkvene procesije, da se sluz ne bi po- nizme, na primer korale in morske sesalce. V za- javljala, saj so ribičem trgale mreže in niso mogli dnjih letih smo z novimi metodami koncentracije loviti. in določanja patogenih virusov v morski vodi potr- dili njihovo prisotnost ne samo na viru onesnaže- S pojavom sluzi smo se nekaj let zelo intenzivno nja, pač pa tudi na kopaliških postajah in školjči- ukvarjali v 90. letih, saj je bilo morje ob obalah se- ščih. Poleg tega smo z novimi metodami določanja vernega Jadrana poleti prekrito z rjavimi sluzasti-vrstne sestave bakterij zaznali prevlado nekaterih mi prevlekami. Do podobnih, ne pa povsem ena-patogenih bakterij, kot so Arcobacter, Firmicutes kih, pojavov prihaja tudi v Tirenskem morju in in Chlamydia, v notranjosti zaliva, 1500 metrov od Baltiku. Opravili smo vrsto kemijskih in mikro-iztoka čistilne naprave. S klasičnimi metodami, ki skopskih analiz, ki kažejo na zapleteno in zamreže-jih uporabljamo za določanje sanitarne kakovosti no strukturo, sestavljeno iz različnih sladkorjev, morja, teh bakterij ne zaznamo in tako lahko dobi-lipidov in mineralov, ki se skupaj z mikroorganiz- mo napačen podatek, da je morje čisto. mi »lepijo« in v globinah morja tvorijo cele »obla- ke«, velike tudi nekaj metrov. Velike mase organske Prej ste omenili, da so cianobakterije, snovi so se čez dan lahko dvignile na površino ali pa ki jih sicer povezujemo z občasnim so se posedale na morsko dno in povzročale veliko neželenim »cvetenjem« morja, tudi škodo morskim organizmom. Kljub številnim razi- v solinah. Ali drži, da se uporabljajo skavam vzroki nastanka takih sluzastih makroagre- pri pridobivanju soli? gatov niso povsem jasni. Naši laboratorijski testi so med drugim pokazali, da bakterije zaradi pomanj- Res je. Za naše soline so pomembne nitaste ci- kanja fosforja ne morejo dovolj hitro rasti, da bi lah-anobakterije, ki prekrivajo blato v solinskih baze- ko razgradile novonastalo organsko snov. nih in tvorijo t. i. petolo. K nam so jih skupaj s tehnologijo pridelave soli prinesli s Paga v 14. stoletju. Solinarji so jih začeli načrtno gojiti. Pri pripravi kristalizacijskih bazenov vsako leto poskrbijo, da Za naše soline so pomembne nitaste se petola na dnu bazenov obnovi. V petoli, ki je de- cianobakterije, ki prekrivajo blato bela nekaj milimetrov, so poleg alg, sadre in mine- ralov tudi te cianobakterije, ki na površini steljke v solinskih bazenih. K nam so jih kopičijo kalcit. Tako nastane na dnu bazena trdna skupaj s tehnologijo pridelave soli plast. Ta plast ima vlogo glazure, ki preprečuje, da prinesli s Paga v 14. stoletju. bi solinarji pri grabljenju soli postrgali tudi blato, ki je nekaj milimetrov pod plastjo cianobakterij. »Koprene sluzi« v slovenskem obalnem morju na globini 15 metrov. (Foto: Tihomir Makovec) Zato je naša sol zelo čista, bela in cenjena. V solinah na Jadranu sol še danes pridobivajo na ta način. Ali je res, da je Jadransko morje Pred časom smo poskušali prenesti petolo tudi na v primerjavi z drugimi morji grške in španske soline, vendar žal nismo dobili siromašno s fosforjem? bil apel politiki, da se izboljša kakovost morja. Ka- Je manjše število bakterij v morju sredstev za to. kovost čistilnih naprav se je v zadnjih desetletjih dobra novica? Imamo torej danes Vsi organizmi potrebujejo za rast vsa hranila in zelo izboljšala, zato se je zmanjšal vnos hranil in čistejše morje kot pred desetletji? elemente v sledovih, in če primanjkuje enega od Včasih smo priča tudi t. i. sluzenju fekalnih bakterij v morje. Z vidika sanitarne kako- njih, govorimo o limitativnosti, pomanjkanju dolo- morja. Ali drži, da je do tega prihajalo vosti predstavljajo nevarnost za kopalce izlivi fe- Tega ne vemo. Vse več je namreč dokazov, da čenega hranila. V večini morij in oceanov so nizke že v 19. stoletju, ko je bila količina kalno onesnaženih hudournikov po močnih nali- podnebne spremembe povzročajo spremembe v odplak človeškega izvora verjetno koncentracije dušika, nasprotno pa so za celotno vih ali kopanje v bližini neurejenih komunalnih sestavi mikrobnih združb in izbruhi bolezni mor-veliko manjša kot pozneje? Sredozemsko morje značilne nizke koncentracije izpustov. Na zmanjšanje števila bakterij v morju skih organizmov se povečujejo po vsem svetu. fosforja. Pred leti je bil v Sredozemskem morju vplivajo v zadnjem obdobju predvsem manjši vno- Povzročitelji so številni virusi in patogene bakte-Drži. Jovan Hadži je pisal o tem pojavu v prvi izpeljan velik »naravni« eksperiment ob grški si padavin in sladke vode, kar je posledica podneb- rije – tisti, ki so vneseni v morsko okolje, in tudi številki Proteusa leta 1934, prve zapise pa pozna-obali, kjer je morje modro, prosojno, zelo oligo- nih sprememb. avtohtoni patogeni. Smrtnost velikih razsežnosti mo iz cerkvenih arhivov okoli leta 1730. Takrat so trofno – v njem je zelo malo hranil in posledično 114 115 V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov Mikrobi v morju malo fitoplanktona. V morje so izlili velike količi- mikrobov v morju in sladkih vodah, atmosferi, na ne fosforne kisline, da bi pospešili rast fitoplankto- kopnem, od polarnega območja do ekvatorja. Iz na, s katerim se prehranjuje zooplankton, ta pa je Ameriškega združenja za mikrobiologijo so leta hrana ribam. Rezultati so bili zelo drugačni od na-2020 ponovno apelirali, da je treba v proučevanje črtovanih. Podobno so morje ob atlantski in pacifi- podnebnih sprememb in modelne študije vključiti ški obali »gnojili« z železom, vendar tudi tam niso tudi mikrobiološke procese. Zavedati se moramo, dobili pozitivnih rezultatov. da so raziskovanja izredno zahtevna in da gre za zelo kompleksne procese in povezave. Zadnja leta je veliko govora o onesnaženju morja s plastiko. Se na MBP-ju ukvarjate s to problematiko? Mikroorganizmi so skozi zgodovino spreminjali podnebje in tudi podnebje V zvezi s plastiko me osebno zanimajo pred- je spreminjalo mikroorganizme. vsem mikrobne združbe, ki prerastejo plastične delce in jih imenujemo plastisfere. Mikrobi in viru- Ker je njihov generacijski čas le si iz okolne vode se pritrjajo na delce in se prenaša- nekaj ur, se zelo hitro prilagajajo. jo na velike razdalje. Mikrobna združba na teh del- cih se razlikuje od združbe v okolni vodi, ne vemo pa, kakšna je njihova vloga, kako se lahko prenaša- jo, akumulirajo v prehranski verigi in kakšne so Kateri so glavni prihodnji izzivi lahko posledice. Pred nekaj leti sem sodelovala pri pri raziskovanju morskih mikrobov? raziskavi razgradnje bioplastike v morju. Delce bio- Nadaljevali bomo z raziskavami širjenja mikro- plastičnih vrečk, ki smo jih izpostavili v morju in bov, vključno s patogenimi bakterijami v sloven-akvariju, so hitro naseljevali različni mikroorga- skem morju, proučevanjem njihovih fizioloških nizmi, sama razgradnja pa je potekala od nekaj te- lastnosti, njihove vloge v biokemičnih procesih dnov do nekaj mesecev. kroženja snovi ter vplivi na posamezne člene pre- hranskih verig. Razvijamo tudi nove analitske me- Priča smo podnebnim spremembam, tode detekcije. Zaradi spremljanja pojavljanja in ki se bodo morda še stopnjevale. širjenja patogenih in škodljivih mikrobov v okolju Ali je znano, kako te spremembe sodelujemo tudi pri pripravi prognostičnih mode- vplivajo na svet morskih mikrobov? lov za napovedovanja, zgodnje opozarjanje in s Mikroorganizmi so spreminjali podnebje in tem preprečevanje posledic izbruhov bolezni, ne-tudi podnebje spreminja mikroorganizme skozi navadnih masovnih pojavov cvetenj škodljivih mi-celotno zgodovino Zemlje. Mikroorganizmi se kroorganizmov in morebitnih negativnih posledic odzivajo, prilagajajo veliko hitreje kot višji orga-v morskem ekosistemu. nizmi, predvsem zato, ker je njihov generacijski čas le nekaj ur. Opravljajo ključne funkcije ekosis- tema, predvsem pa s fiksacijo ogljika in dušika ter remineraliziranjem organskih snovi vplivajo na globalni cikel ogljika in drugih toplogrednih pli- nov. Povišane temperature vplivajo na biološke procese, hitrost primarne produkcije, spremembe v sestavi mikrobnih združb, kar posledično spre- minja prehranske verige. Srečujemo se s problemi zakisevanja oceanov, izumiranja koralnih grebe- Soline na Pagu, od koder so k nam prenesli tehnologijo pridobivanja soli. (zgoraj) (Foto: Davorin Tome) nov, pojavljanja patogenih bakterij in virusov. Za Petola, nekaj mililitrov debela plast na dnu solnega bazena, v kateri so poleg alg, sadre in mineralov tudi cianobakterije. (spodaj) (Foto: Valentina Turk) boljše razumevanje vplivov mikrobov na podnebne spremembe je treba vključiti znanje o procesih 116 117 RAZNOLIKOST MNENJ Nataša Mori Živi svet podzemnih voda je izpostavljen mikroplastiki Rečno dno je bogato z mikroorganizmi, ki obraščajo prod in pesek v obliki biofilma. (Foto: Neja Medvešček) Slovenija je z rekami, potoki in hudourniki zelo bogata. Njihova skupna dolžina gre Eno od pomembnih področij vašega Katere živalske vrste pa živijo v prodiščih v desettisoče kilometrov. Pestrost vodnih znanstvenega delovanja so raziskave oziroma medzrnskem prostoru? okolij pa se tukaj ne konča; podzemne živega sveta v prodiščih rečnih strug, vode, jezera in jezerca, močvirja in barja za katera običajno niti ne pomislimo, Vseevropska raziskava v okviru projekta PA- nudijo raznovrstna bivališča živim bitjem. da bi lahko bila življenjski prostor živih SCALIS, pri kateri smo sodelovali, je pokazala, da Vodni ekosistemi nudijo človeku pitno vodo, bitij. Zakaj so te raziskave pomembne? so prodišča rek južno od Ljubljane izjemno vrstno z njihovo pomočjo pridobivamo električno pestra, veliko bolj kot drugod po Evropi. Za pri- energijo, omogočajo pa tudi rekreacijo in Pomen habitatov, ki povezujejo površinske merjavo: pri nas smo v teh prodiščih našli več kot sprostitev ter številne druge tako imenovane vode s podzemnimi vodami, so raziskovalci začeli 70 vrst živali, v Italiji, Franciji, Španiji in Belgiji pa ekosistemske storitve. Mnoge človekove prepoznavati že pred več kot 70 leti. To so sedi- od 25 do 55 vrst. Prevladovali so raki, saj je ta sku- dejavnosti, ki so v zadnjih desetletjih menti pod in ob rečnem dnu, prek katerih je reka pina v podzemnih vodah najbolj pestra. Zanimivo večinoma postale še bolj intenzivne, za velikokrat povezana z obsežnejšim vodonosnikom je tudi, da smo v Sloveniji našli čisto druge vrste vodne ekosisteme predstavljajo izjemno oziroma podzemno vodo. Tak primer je recimo kot drugje v Evropi. velike pritiske. To se odraža v njihovem Sava, ki napaja vodonosnik Ljubljansko polje. Sko- Živali, ki naseljujejo hiporeik in freatik, se pravi kemijskem in ekološkem stanju, kar na zi prod v rečnem dnu se površinska voda steka v plitvi in globlji medzrnski vodonosnik, se po pod-koncu vpliva tudi na ljudi. Veliko vode podzemlje, v medzrnske prostorčke ali hiporeik in freatik, kot strokovno pravimo. Zanima nas, kaj se zemnem prostoru premikajo in razširjajo počasneje je pod površjem, v kraških vodonosnikih tam dogaja, saj je to ključno mesto, kjer se odvijajo kot njihove površinske sorodnice, saj so njihov žiter medzrnskih prostorih prodnih nanosov samoočiščevalni procesi. Tu je površinska voda, ki vljenjski prostor ozki kanalčki, po katerih se voda rek. Zlasti o slednjih ne razmišljamo prav vstopa v sediment, dalj časa v stiku z mikroorga- steka precej počasneje kot na površju. Hitrost povr- veliko – ljudje, ki niso vpeti v njihovo nizmi, ki obraščajo pesek in prod, z njimi pa se šinskega toka je lahko tudi več kot en meter na se-raziskovanje, nanje običajno niti ne hranijo nevretenčarji, ki prihajajo v medzrnske kundo, podzemna voda pa mezi s hitrostjo okoli pomislijo. Dr. Nataša Mori se, poleg prostorčke po zavetje in hrano. Na ta način se med enega metra na dan ali celo manj. Zato so nahajali-drugega, posveča raziskavam podzemne drugim porabljata hranili, kot sta dušik in fosfor, in šča teh živali velikokrat točkasta in na splošno z biodiverzitete, pa tudi problematiki Narava je za Natašo Mori najljubša pisarna, pa tudi najljubši prostor za preživljanje prostega časa. se voda čisti. Od tu voda polni bazene podzemne majhno geografsko razširjenostjo. Če z mehanskimi mikroplastike v teh ekosistemih. (Foto: osebni arhiv) vode in je vir pitne vode ali pa se vrača nazaj v reko. posegi spreminjamo strugo, lahko uničimo celotne 118 119 navadi zamulji, voda ne more več prehajati v podze- mlje, prekine se dotok kisika. Vse to zelo škoduje podzemnim vrstam in lahko tudi vpliva na vire pi- tne vode. Ste zato raziskovali tudi vplive odvoza rečnega proda, namenjenega za komercialno rabo v gradbeništvu, iz struge reke Bače? Res je. Bača je v okviru klasičnega monitoringa prepoznana kot reka v dobrem ekološkem stanju, saj pritiskov nanjo skoraj ni. Ponekod lahko konce- sionarji v določenem obdobju odvzemajo določe- ne količine gramoza. Nekaj je tudi črnega odvzema Raki dvoklopniki, veliki en milimeter ali manj, z zaščitenih mest ali v obdobju, ko je odvzem pre- so pogosti prebivalci podzemnih voda. Njihovo telo je skrito v trdni dvodelni lupinici. povedan zaradi drstenja rib. Ugotovili smo, da se (Foto: Zoran Samardžija) po odvzemanju proda sestava združbe vodnih nevretenčarjev celo po enem letu ni povrnila v prvo- tno stanje. Odvzem je pomenil fizično odstranitev življenjskega prostora in večine živalstva, ki se je mikroplastika pojavlja tudi v rečnih sedimentih, tam nahajala. Po odvzemu proda je bilo več finega hiporeiku. Zanimalo nas je predvsem, ali je to lah-sedimenta in več mulja, prihajalo je do pomanjka- ko potencialno območje vstopa mikroplastike v nja kisika globlje v produ. Nevretenčarji morajo ta podzemne vode in kako bi njena prisotnost vpliva-prostor spet naseliti iz gorvodnih in dolvodnih la na samoočiščevalne procese v rečnih sedimen-rečnih odsekov. Vse to se je odražalo v živalstvu, pa tih. Ker so na Inštitutu za vode ugotovili, da čistil-tudi kakovosti vode na površini in hiporeiku še ne naprave zadržijo več kot 90 odstotkov mikro-leto dni po odvzemu. Dokazali smo negativen vpliv plastike, nas je zanimala njena prisotnost pod izto-odvzemanja gramoza na nevretenčarske združbe ki čistilnih naprav. Vzorčili smo na Ljubljanici, Gradaščici in Kamniški Bistrici. V Ljubljanici in Izviri so okna v svet podzemnih voda. Tu lahko najdemo podzemne živali, ki jih na površje in s tem na samoočiščevalne sposobnosti Bače. prinaša vodni tok. (Foto: Irena Bertoncelj) Taki posegi so še bolj kritični, če se dogajajo na več Kamniški Bistrici, ki sta bolj obremenjeni, je pod rečnih odsekih hkrati ali na bolj obsežnih, daljših čistilnimi napravami teh delcev precej. To je očitno odsekih, saj to zmanjša in upočasni ponovno nase-posledica velikih količin odpadne vode, ki se po či- ljevanje opustošenih delov strug ter polno delova- ščenju izteka v reke. Kot referenčno mesto smo vze- populacije. Naše raziskave so pokazale, da so pro- tudi na dviganje in spuščanja gladine podzemne nje samoočiščevalnih procesov. li Kamniško Bistrico v Stahovici, kjer naj bi bila na- dišča Save zelo bogata s takimi podzemnimi vrsta- vode. Če se zviša, je voda bolj v stiku z onesnaževa- rava neokrnjena, in mikroplastiko našli tudi v teh na mi. Veliko je tudi endemnih vrst, ki jih ni mogoče njem na površju, kar je grožnja za podzemne vrste, Zadnja leta stopa v ospredje videz čistih prodiščih. V to okolje bi lahko prišla iz najti nikjer drugje v svetu, nekaterih celo ne v dru-ki proti tem vplivom niso odporne. Če se gladina problematika plastike v morju. atmosfere, morda se izpira iz okoliške prsti ali pa jo gih slovenskih porečjih. Med njimi so različni raki, vode zniža, pa se zmanjša obseg njihovega habitata. Kako pa je z njeno prisotnostjo prinašajo ljudje, ki se na prodiščih zadržujejo v po- nižji raki, kot so dvoklopniki in ceponožci, veliko Lahko se tudi prekine hidrološka povezava s površi-v celinskih vodah? letnih mesecih. je slepih postranic in rakov enakonožcev. Po nava- no. Ob zajezitvi se dno akumulacijskega jezera po Plastika je zadnja leta vroča javna tema, znan- di vsaka nova raziskava prodišč prinese nova od- Zakaj je plastika tako zaskrbljujoča? stvenih raziskav, še zlasti o njeni prisotnosti v ce- kritja vrst. Vemo, da zaradi nje umirajo številne linskih vodah, pa je za zdaj še malo. Vendar vemo, morske živali. Kakšen pa je njen Nedavno opravljena raziskava je pokazala izredno Slovenija je v primerjavi z drugimi da je mikroplastika, to so manj kot pet milimetrov vpliv na zdravje ljudi? vrstno pestrost podzemne favne v prodiščih spo- evropskimi državami izjemno bogata veliki delci plastike, vseprisotna. Odkrili so jo v pi-dnjega toka Save, tam, kjer načrtujejo gradnjo no- s podzemnimi vrstami, predvsem tni vodi, veliko jo je bilo najdene celo v človeškem Zaradi barvanja, obstojnosti in izboljšanja me- vih hidroelektrarn. Zaradi tega bodo te vrste mor- z različnimi vrstami rakov. blatu. V Sloveniji se je na tem področju angažiralo hanskih lastnosti plastiki dodajajo različne snovi, te da za vedno izginile. Hidroelektrarna pomeni fi-več raziskovalnih inštitucij, začeli smo se tudi po- pa se pod vplivom okoljskih dejavnikov izločajo v zično odstranitev življenjskega prostora, vpliva pa vezovati. Na NIB-u nas je najprej zanimalo, ali se okolje. Za mnoge že vemo, da so toksične. Najbolj 120 121 V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov znana je morda bisfenol (BPA), ki spada med hor- razgradnjo. Tovrstne bakterije imajo potencial za monske motilce. Lahko pa je toksičen že sam uporabo v bioremediaciji, pri kateri skušamo po-osnovni material. Primer je recimo polietilen te- snemati naravne procese; zlasti veliko se bioreme- raftalat, na kratko PET, ki je veliko v uporabi v te- diacija uporablja v rastlinskih čistilnih napravah. kstilni industriji. Iz PET-a se izdeluje embalaža, ki pogosto konča v okolju. Nekatere raziskave so po- kazale, da ima PET lahko podobne učinke kot hor- monski motilci. Dodatno okoljsko tveganje je, da Morda je še bolj kot mikroplastika so delci plastike lahko substrat, podlaga za razne problematična nanoplastika. Kot patogene mikrobe in viruse, nanje se tudi pritrjuje- jo druga strupena organska onesnaževala, ki so pri- kaže, prehaja iz rečne vode v rečno sotna v okolju in se na ta način, če je plastike v okodno in tako potencialno tudi lju veliko, koncentrirajo. Trenutno v sedimentih v podzemne vode. Ljubljanice, Kamniške Bistrice in Gradaščice opa- zujemo, kako prisotnost PET-a vpliva na aktivnost in sestavo mikrobnih združb. V sedimente smo Pri iskanju takšnih bakterij smo se fokusirali na namestili umetne substrate in opazujemo, ali bodo okolja, kjer je potencial, da je teh bakterij več – v tu združbe kaj drugačne, kot če v rekah tega one- čistilnih napravah, izcednih vodah z odlagališč od- snaževala ni. Ker mikrobne združbe v sedimentih padkov in rečnih sedimentih, ki so izpostavljeni skrbijo za razgradnjo in pretvorbe hranil ter one-iztokom iz čistilnih naprav. V preliminarnem po- Mikroplastika, ki se dodaja v kozmetične izdelke in po uporabi konča v okolju. Kovanec za 20 centov snaževal, nas zanima, ali prisotnost onesnaženja s skusu smo mikrobnim združbam iz teh okolij iz-je za primerjavo velikosti. (Foto: Klemen Čandek) plastiko vpliva na samoočiščevalne procese. Prve postavili različne plastične materiale, kot so PET analize rezultatov so pokazale spremenjeno aktiv- plastenke za pakiranje vode, HDPE vrečke za paki- nost mikroorganizmov zaradi prisotnosti PET-a. ranje zelenjave in PET tekstilna vlakna. Poskus je učinkovita za izboljšanje kakovosti vode. Pri nas se naravna vijugasta struga s kamenjem in obrežnim Da bomo z gotovostjo potrdili negativen vpliv na pokazal, da so izbrane bakterije sposobne preživeti v mnoge reke in potoke s polj tudi razpršeno steka-metabolne procese, pa moramo zbrati še nekaj do- rastlinjem. Seveda je to velikokrat problem, ker je v samo na plastičnih materialih brez dodanih hranil jo hranila, predvsem dušikove in fosfatne spojine, datnih terenskih podatkov in narediti poglobljene nasprotju s poplavno varnostjo, pa tudi prostora tudi več kot dva meseca. Podroben mikroskopski ki povzročajo pospešeno rast alg in vodnega rastli- analize rezultatov. ob rekah v Sloveniji ni veliko. Ekološko in kemijsko pregled materialov je pokazal spremembe na povr- nja; tak primer je recimo reka Rinža na Kočevskem. stanje celinskih rek bi se izboljšalo tudi, če bi še poVemo tudi, da se mikroplastika lahko koncentrira v šini HDPE vrečk in tudi na PET plastenki, medtem Zato je pomembno, da so obrežja obraščena z ve- večali učinkovitost čistilnih naprav. Vse čistilne organizmu, tudi človeškem, ne znamo pa še oceniti, ko so PET vlakna ostala nedotaknjena. Iz tega lah-getacijo, ki te snovi porabi za svojo rast. To bi lah- naprave bi morale imeti vpeljano učinkovito terci-kakšen je njen vpliv na zdravje. Trenutno je najpo- ko sklepamo, da v onesnaženih okoljih obstajajo ko marsikje izboljšalo stanje, na primer v zadrže- arno čiščenje odpadne vode, pri katerem bi odstra-membnejše razviti standardizirane metode za za- bakterijski sevi, ki imajo oz. so razvili encime, ki valniku Perniško jezero, kjer smo izvajali raziskave nili dušik in fosfor ter opravili sterilizacijo, da ne bi znavanje prisotnosti mikroplastike v okolju, tudi v lahko načnejo zelo obstojno, rigidno strukturo pla-in je kakovost vode zelo slaba – vsebnost dušikovih iz njih v naravo odtekali patogeni mikrobi. vodah, ter bolje razumeti njen vpliv na organizme in stičnih materialov. Treba pa je tudi prepoznati spe-spojin je visoka. V okolici je veliko kmetijstva, ob ekološke procese, saj bomo le tako lahko sprejemali cifične seve, ki so povzročili začetek razgradnje. obrežju pa ni nobenega rastlinja, zato se hranila Kakšno pa je stanje slovenskih učinkovite preventivne ukrepe. Morda je še bolj kot Seve je treba izolirati in podrobneje spoznati me-spirajo v vodo in se tam koncentrirajo. Voda je kal- mikroplastika problematična nanoplastika, še veli- tabolne poti, ki so relevantne za biorazgradnjo. Pot podzemnih voda? Te so glavni vir na in smrdljiva, rastlinski plankton raste pospeše- ko manjši delci, ki pa jih je za zdaj zelo težko zazna-do uporabe v bioremediaciji je še dolga, saj za po- no, kar pomeni povečanje organske mase, ki se pitne vode pri nas. ti in spremljati. Nedavna francoska raziskava je po- polno razgradnjo ni dovolj en sev, ena metabolna poseda na dno, kjer ob razgradnji porablja kisik. Za Ljubljano lahko rečemo, da ima dobro vodo, kazala, da iz rečne vode prehajajo precej globoko v pot, temveč več različnih, saj gre za kompleksne Ko zmanjka kisika, prihaja do poginov rib. Seveda saj ima enega najčistejših vodonosnikov v Sloveniji sediment, kar pomeni, da obstaja potencial za one-kemijske snovi. pa so še drugi dejavniki, kot so spiranje mulja, do- – Ljubljansko polje. Stanje v drugih delih Slovenije snaženje pitne vode z nanodelci plastike. hranjevanje rib, aktivnost rib, ki dvigujejo hranila z je različno. Že desetletja so problematični Dravsko Uporabili ste izraz bioremediacija, dna. Vseeno pa bi obrežni rastlinski pas vsaj delno in Mursko polje ter Savinjska dolina, najpogosteje Kako pa je z biorazgradljivostjo plastike? v zvezi z okoljevarstvom pa je občasno izboljšal kakovost vode in zmanjšal verjetnost po- zaradi nitratov in pesticida atrazina in njegovega Se morda obeta kakšen napredek? slišati izraz ekoremediacija. Kaj si ginov rib. Tak primer je Vrbsko jezero pri Celovcu, metabolita desetilatrazina; ker se pesticidi zelo po-lahko predstavljamo pod njim? Doslej je bilo v okolju identificiranih že več pri nas pa ne poznam nobenega primera. časi razgrajujejo, bodo minila še desetletja, da kot 170 bakterij, ki so sposobne v določeni meri Ekoremediacija je pristop, s katerim poskuša- Primer ekoremediacije je tudi vračanje strug v na- bodo izginili iz vodonosnikov. Za podzemne vode načeti plastične materiale, torej začeti biološko mo izboljšati stanje ekosistema. Lahko je zelo ravno stanje – da se iz kanaliziranih spet napravi medzrnskih vodonosnikov so kmetijske dejavnosti 122 123 V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov najbolj problematične, še posebno tam, kjer so niso zavarovane na noben način, bi bilo treba več vode plitvo v produ in dobrem stiku s površino, napraviti. Nekatere rešitve bi bile zelo preproste. zato se hitro onesnažijo. Že če bi pri urejanju voda vedeli, da je neko prodi- šče bogato z endemnimi vrstami in bi ga pustili pri Kako občutljive so podzemne vode na človeške miru, bi bilo narejeno veliko pozitivnega. Rečna vplive, je pokazala tudi raziskava, ki smo jo pred prodišča so pri urejanju voda pogosto na udaru. leti opravili na kraškem izviru Lipnik, v katerega pritekajo kraške podzemne vode s Pokljuke. To je na Ali odločevalce seznanjate s svojimi videz povsem čisto okolje, a smo v izvirski vodi ne- ugotovitvami? Kako odprti so za pobude kajkrat zaznali amonij. Kako je prišel vanjo, si nismo o potrebnih zaščitnih ukrepih? znali prav razložiti. Je pa to dokaz, da zelo prepu- stno in pretočno kraško podzemlje ne more prepre- Udeležujemo se slovenskih kongresov. Še po- čiti onesnaženja. Karkoli se na površini zgodi, se sebno pozitivno se mi zdi, da sodelujemo in pred-pokaže v izvirih, ki se pogosto uporabljajo tudi za stavljamo rezultate svojih raziskav hidrologom in pitno vodo. Še posebno v alpskem krasu, kjer je zelo geologom, ki velikokrat pripravljajo smernice za tanka plast prsti, zato je učinek filtriranja še manjši. upravljanje voda in pogosto nimajo dovolj informacij in znanja s področja biologije. Do odločevalcev na ravni ministrstva pa je težko priti, ker imajo veli-ko dela z rednimi nalogami, ki so predpisane s strani Pri konceptu ekosistemskih storitev EU z Naturo 2000 in Vodno direktivo, ki ima že vse deležniki določijo koristi, ki jih imajo ustaljene pristope. In dejansko nimajo časa, ker jih je najbrž premalo, najbrž gre tudi za pomanjkanje od nekega ekosistema, ter se dogovorijo, denarja. Morda pa manjka tudi interes, da bi pri-katere so najpomembnejše in kaj lahko sluhnili našim ugotovitvam in jih upoštevali. naredijo za njihovo ohranitev. Ali je mogoče podati splošen odgovor na vprašanje, kaj bi bilo treba napraviti, da bi bilo ekološko Ali je bilo tudi v podzemlju, stanje naših voda boljše, kot je? tako kot na površju, že opaženo Težko, saj je problematika zelo kompleksna in zmanjševanje biodiverzitete? bolj družbena kot biološka. Na vsakem vodnem te- Tega ne moremo z gotovostjo reči. Za to bi bilo lesu imamo zelo veliko različnih rab, interesov, pri-potrebno redno dolgoročno spremljanje, vendar tiskov in ljudi, ki imajo vsak svoj interes. Kot priza njegovo financiranje za zdaj ni posluha. Dolgo- mer lahko navedem izkušnjo z akumulacijo hidro- ročnega sistematičnega spremljanja živalstva neke elektrarne Moste na Jesenicah. Akumulacija je bila jame, kaj šele medzrnskih vodonosnikov oz. pro-zgrajena za namene pridobivanja električne ener- dišč, ni. Edina izjema je spremljanje jamskega ži- gije v sklopu hidroelektrarne, ki uravnava pretoč- valstva Velike Pasice, ki jo izvaja prof. dr. Anton nost glede na ekonomske potrebe. Tik ob akumu-Brancelj. V Sloveniji imamo zelo veliko podzemno laciji je nameščen industrijski objekt, ki industrij-Meritve in vzorčenja v nekraških podzemnih ekosistemih so tehnično zahtevni. S prenosnimi piezometri lahko dosežemo plitvi vodonosnik do globine meter in pol. (Foto: Davorin Tome) pestrost vrst, ampak razen tega, da je posredno va-ske odpadke (žlindro) odlaga na robu akumulacije, rovana z varovanjem jamskih habitatov in zaščite obenem pa mora nekam odvajati tehnološko vodo, človeške ribice z Naturo 2000, je na tem področju ki jo uporabljajo za ohlajevanje. Na zgornjem delu narejenega zelo malo. Tudi v zvezi z gradnjo hidro-akumulacije se v Savo odvaja iztok iz čistilne na- organskih snovi na dnu akumulacije. Omenjene Zato pravim, da je reševanje takih problemov soci-elektrarn na spodnji Savi (Blanka, Brežice) ni bilo prave Jesenice, z okoliških polj pa se spirajo v prideležnike bi bilo treba povezati, da bi dojeli, da je ološko vprašanje. V tem kontekstu je zelo uporaben napravljenih nobenih raziskav o podzemnem žitoke hranila. Svoje interese imajo tudi ribiči, ki že- problem skupen in da bi ob ugodni rešitvi vsi imeli koncept ekosistemskih storitev, ko vsi vključeni valstvu prodišč, zato sploh ne vemo, kaj smo imeli lijo vlagati ribolovne vrste in loviti v čisti vodi ter korist. Če bi se na primer dogovorili, da bi hidroe-deležniki določijo, kakšne koristi imajo od izbra- in kaj izgubili. Sklepamo, da je šlo za izgube žival- prijetnem okolju. Torej kompleksen okoljski pro- lektrarna takrat, ko se voda v akumulaciji pregreva, nega ekosistema, ter se dogovorijo, katere storitve stva, značilnega za medzrnske vodonosnike, zara-blem, ki se trenutno kaže v slabšanju kakovosti malo povečala pretok, tako da se topla voda ne bi so najpomembnejše in kaj lahko naredijo, da jih di izgube življenjskega okolja. Za zaščito vrst, ki vode, občasnih pojavih cvetenja alg ter nalaganju zadržala v akumulaciji, bi lahko marsikaj rešili. ohranijo. 124 125 RAZNOLIKOST MNENJ Tina Eleršek Ocenjevanje ekološkega stanja celinskih voda Voda je nafta prihodnosti. Voda je zlato prihodnosti. Te besedne zveze je mogoče pogosto slišati. Le da za nekatere predele sveta ne gre za prihodnost, temveč je Kadar Blejsko jezero prekrijejo potencialno strupene škrlatne cianobakterije, to predstavlja grožnjo kakovostna voda redka in dragocena dobrina za zdravje živali in ljudi, rekreacijo in turizem. (Foto: Maša Zupančič) že danes. Precejšen del Evrope je z vodo bogat, pri čemer Slovenija spada v marsikaterem pogledu v sam vrh. Vendar Začnimo s povsem konkretnim stanje ni povsod tako idilično. In tudi škrlatno. Te cianobakterije so pokazatelj organske primerom, Blejskim jezerom. tam, kjer je dobro, obstaja veliko različnih obremenjenosti, dodaten problem pa predstavlja O njegovem ponovno slabem stanju, nevarnosti, da se poslabša. Mikrobiologinja dejstvo, da proizvajajo toksične snovi, nevarne za dr. Tina Eleršek se v okviru večletnega ki se je po več desetletjih prizadevanj ljudi in živali. To je grožnja za zdravje ljudi, rekre-projekta Interreg Alpine Space, Eco-AlpsWater izboljšalo šele pred kakšnimi desetimi acijo, turizem in industrijo, poleg tega pa vodi v (Program Območje Alp, Eco-AlpsWater), pri leti, je danes spet veliko slišati. pomanjkanje kisika v jezeru ter lahko povzroči katerem je med drugim vodja znanstvenega Kaj vse je šlo narobe? smrt rib in drugih organizmov. komuniciranja, s tem področjem Za analize Blejskega jezera je pristojna inštitu- Na NIB-u razvijamo med drugim tudi molekularna veliko ukvarja. cija ARSO. Podatki rednega monitoringa, ki ga orodja oz. metode, ki bi lahko omogočile zgodnje izvaja ARSO, so v letu 2020 pokazali zelo zaskr-zaznavanje grožnje toksičnih cianobakterij. Če bi bljujoče stanje, ki se glede obremenjenosti s hrani- grožnjo zaznali dovolj zgodaj, bi lahko na potenci- li lahko primerja s stanjem v 90. letih prejšnjega alno poslabšanje stanja opozorili pravočasno, ko bi stoletja. Pritiski na jezero in na njegove pritoke se bila zajezitev pojava z ustreznimi ukrepi s strani še naprej iz leta v leto povečujejo, glavni med nji-pristojnih organov še mogoča. Ko se cianobakterije mi so množični turizem, intenzivna ribiška in čezmerno namnožijo, je za ukrepanje že prepozno, kmetijska dejavnost ter preobremenjeno komu-saj se cianotoksini pri razpadu celic sprostijo v oko- nalno omrežje. lje. Z razvojem novih molekularnih metod želimo pristojnim inštitucijam ponuditi učinkovita orodja Pozimi leta 2020 smo bili na Blejskem jezeru priča Zdrav duh v zdravem telesu je pri Tini Eleršek za izboljšanje upravljanja Blejskega jezera, pa tudi neposredno povezan z raziskovalnim stremljenjem tudi obsežni razrasti cianobakterij vrste Plank- drugih vodnih teles, ki so v Sloveniji pogosto pod- po zdravem okolju. (Foto: Alja Štern) tothrix rubescens, ki so celotno gladino obarvale vržena razrasti škodljivih cianobakterij. 126 127 V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov Ocenjevanje ekološkega stanja celinskih voda Kateri pa so sicer glavni onesnaževalci naših celinskih voda? Razvijamo molekularna orodja, Morda za začetek nekaj besed o terminologiji. ki bi lahko omogočila zgodnje Ljudje radi rečejo, da so vode umazane. Vode, ki zaznavanje toksičnih cianobakterij. vsebujejo druge, največkrat nevarne snovi, so Če bi jih zaznali dovolj zgodaj, obremenjene. Kadar gre za poseben tip obremeni- tve z organsko snovjo, ljudje običajno pravijo, da bi lahko pravočasno opozorili so onesnažene. Soča na primer ni onesnažena, je na poslabšanje stanja. pa obremenjena z živim srebrom. Ne glede na to, ali rečemo, da so obremenjene ali pa onesnažene, v veliki večini primerov k temu prispevamo ljudje. Na vodna okolja negativno vplivajo predvsem iz- V osnovi določanje ekološkega stanja začnemo guba biodiverzitete zaradi antropogenega izkori- tako, da na terenu pomerimo fizikalno-kemijske ščanja vodnih okolij, podnebne spremembe, ki se elemente, opišemo stanje in odvzamemo vzorce re-kažejo v pogostejših ekstremnih dogodkih (popla- levantnih bioloških elementov za laboratorijske ve in suše, ki neposredno vplivajo na hidrološke analize. V laboratorijih se nato določen element na-lastnosti), povečani pritiski zaradi tujerodnih vrst, tančno analizira. Končni cilj tega dolgotrajnega poleg tega pa še obremenjevanje, onesnaževanje in dela, za katerega je potrebno večletno specialistično evtrofikacija (povečana vsebnost hranil, predvsem šolanje, so seznami vrst. Vsaka vrsta ima svoje inde-dušika in fosforja). Pravi izziv je delovati in upra- kse, na podlagi katerih se po zapletenih matematič- vljati vodna telesa trajnostno, torej na način, da bi nih formulah izračuna ekološko stanje za določen nekako uravnotežili njihovo varovanje na eni stra-tip vodnega telesa. Po Evropski vodni direktivi se to ni in izkoriščanje ekosistemskih storitev na drugi stanje opiše s petstopenjsko lestvico: zelo dobro, strani. Vodna telesa so pomembna, ker so naš edini dobro, zmerno, slabo in zelo slabo. Cilj vsake državir vode, so tudi vir kisika, nujna so za geokemično ve pa naj bi bila vodna telesa, ki so vsaj v dobrem kroženje elementov in vzdrževanje ravnotežja v ekološkem stanju. Ker se znanstveniki zavedamo, naravi, nujna so pa tudi za človekove dejavnosti, da tradicionalno izbrani elementi kakovosti še zda-kot so kmetijstvo, ribištvo, industrija, rekreacija, leč niso vsi biološki elementi, ki so prisotni v vo-turizem … In vse te dejavnosti so seveda tudi vir dnih okoljih, raziskujemo tudi druge, npr. viruse, in Pisan svet škrlatnih cianobakterij. Pri izolaciji DNK se barvila iz cianobakterij različno razporedijo. obremenjevanja in onesnaževanja. pa že znane biološke elemente na drugačen način (npr. alge in cianobakterije prek okoljske DNK). (Foto: Maša Zupančič) Na kakšen način oz. s kakšnimi metodami spremljate ekološko In kaj kažejo te ocene stanje celinskih voda? za stanje voda pri nas? Na katerih vodnih telesih pa ste izvedli preiskave? Rada bi poudarila, da ekološkega stanja voda ne Sistematičnega spremljanja v smislu biomoni- Pravi izziv je upravljati vodna telesa opredeljuje samo en, temveč skupek več bioloških toringa celinskih voda NIB ne izvaja več, saj je to V letu 2019 smo v okviru evropskega projekta trajnostno, torej na način, da bi elementov, poleg tega pa še fizikalno-kemijski ele- pred leti postala domena ARSO. Vsako leto se do- Eco-AlpsWater skupaj z ARSO sodelovali pri menti. Način določanja ekološkega stanja natanč- loči seznam vodnih teles, ki so vključena v moni- uravnotežili njihovo varovanje na eni primerjavi tradicionalnih in novih raziskav no opredeljuje Evropska vodna direktiva, ki je v toring glede na načrt Ministrstva za okolje. Naloga strani in izkoriščanje ekosistemskih okoljske DNK za Blejsko, Bohinjsko, Perniško in Sloveniji implementirana tudi v uradne dokumen- znanstvenikov pa ostaja razvoj novih, natančnej- storitev na drugi strani. Slivniško jezero, Vogršček, Koseški in Tivolski te, Uredbo o stanju površinskih voda in Metodolo- ših, bolj specifičnih in po možnosti tudi cenejših bajer, Glinščico, Bistrico, Ljubljanico, Lukaj, Po- gije za vzorčenje in vrednotenje ekološkega stanja metod za biomonitoring, zato razvijamo nove pri-ljansko Soro, Rižano, Savo in Sočo. z različnimi biološkimi elementi. Tradicionalno se stope. Izbor preiskovanih teles je odvisen od tega, pokrivajo evropski projekti, kadar jih uspemo pri-tako po predpisanih metodologijah določajo bio- katere projekte uspemo pridobiti, da lahko pokri- dobiti. Že več let prijavljamo to tematiko tudi na Kakšni so rezultati loški elementi, kot so lebdeče alge (fitoplankton), jemo stroške raziskav. V Sloveniji dobimo nekaj teh raziskav? alge jezerskega in rečnega dna (fitobentos), s pro- finančne podpore za materialne stroške teh razi- razpise za projekte AARS, pa ocenjevalci zmotno stim očesom vidno vodno rastlinje (makrofiti), ne- skav z Ministrstva za obrambo in nekaj malega menijo, da razvoj novih metod za ocenjevanje eko- Naše raziskave celinskih voda še nimajo nepo- vretenčarji rečnega in jezerskega dna ter ribe. programskega financiranja s strani ARRS-a, ostalo loškega stanja celinskih voda ni pomembna tema. srednih rezultatov, smo šele v fazi razvoja. Vsak 128 129 V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov Ocenjevanje ekološkega stanja celinskih voda v zadnjem letu projekta. Za kakovostne analize vo- dnih teles je treba upoštevati sezonsko in tudi več- letno dinamiko, saj so zime in poletja v zaporedju nekaj let lahko zelo različni, kar se tiče temperatur, padavin in drugih dejavnikov. Vse te »motnje« vsako leto drugače vplivajo na biološke elemente v vodi. Zato so te raziskave tako dolgotrajne in reši- tve ne moremo ponuditi kar čez noč. Vsakomur je jasno, kako kompleksen je človeški organizem, na katerega vpliva mnogo med seboj povezanih de- javnikov, le malokdo pa se zaveda, da so prav tako kompleksni tudi vodni ekosistemi. Tudi zato je za primerjavo tradicionalnih in novih metod določa- nja ekološkega stanja potreben čas. Ali je mogoče kljub temu, kar ste povedali, podati splošno oceno, kakšno je sedanje stanje naših celinskih voda v primerjavi s preteklostjo, recimo pred 20 ali 30 leti? Za te odgovore je pristojna inštitucija ARSO. Detajlne analize so javno dostopne na njihovih spletnih straneh, na splošno pa bi poenostavljeno lahko rekli, da se z leti zmanjšuje organsko one- snaženje, povečuje pa se specifično kemijsko obremenjevanje voda. Kar je seveda odvisno tudi Potencialno strupena cianobakterija vrste od tega, katera vodna telesa nas zanimajo in kate- Plantothrix rubescens pod svetlobnim re kemikalije merimo. Zgodba je precej komple- Detajl lupinice kremenaste alge, posnet z vrstičnim elektronskim mikroskopom. (Foto: Tina Eleršek) mikroskopom. (Foto: Tina Eleršek) ksna. Vode se ne da samo preprosto oceniti, ja, zdaj je boljša/slabša kot pred leti. Odvisno je od tega, kateri parameter primerjamo ‒ kemijske ki so v nekem okolju prisotni. Pri mikroorganizmih razvoj prinaša tudi mnogo učenja iz napak, zato ni analize, biodiverziteto, stanje specifičnega biolo-ta DNK izhaja neposredno iz njihovih celic, ki jih premočrten in hiter, čeprav je nujen za priho- škega elementa. vzorčimo skupaj z vodo, pri večjih organizmih Vode se ne da preprosto oceniti dnost, o tem sem prepričana. Ne moremo vendar (npr. ribah ali ljudeh) pa se genetski material pre- in reči, da je boljša ali slabša kot pred večno ocenjevati ekološkega stanja voda z meto- Pri svojem delu ugotavljate prisotnost naša v okolje prek telesnih izločkov, odmrle kože, leti. Odvisno je od tega, kateri parameter dami, ki jih izvajamo zadnjih 30 let, in se delati, okoljske DNK. Kaj si lahko pod dlak in podobno ter lahko v vodnem okolju ostane okoljsko DNK predstavljamo? da v znanosti ni na voljo orodij, kot so napredne več dni ali celo tednov. S tradicionalno metodolo- primerjamo ‒ kemijske analize, molekularne metode, npr. pomnoževanje z veri- V vodi najdemo mnogo različnih molekul DNK gijo upoštevamo največ štiri skupine bioloških in- biodiverziteto ... žno reakcijo s polimerazo in visokozmogljivo se- vseh vodnih organizmov, od virusov in cianobak- dikatorjev. Nova metodologija pa bo zajela dedni kvenciranje. terij pa do rakov in školjk, in tudi DNK kopalcev. material vseh organizmov v vodi, kar predstavlja Med njimi so tudi skupine organizmov, o katerih kompleksne podatke, saj znamo v najboljšem pri- Kako dobro lahko danes določamo ekološko stanje vemo zelo malo, ker v laboratorijskih razmerah ne meru določiti imena vrst za 40 odstotkov vseh zapo-izračunali ekološko stanje vodnega okolja, ne da bi s sodobnimi metodami v primerjavi s tradicional- uspevajo in se jih v laboratoriju ne da analizirati ali redij DNK, običajno pa le za nekaj odstotkov. Zato vsa zaporedja DNK znali poimenovati do ravni vr-nimi, še ne vemo zanesljivo, saj zaradi omejenega pa ker jih je izredno malo. Tudi take skupine so gre razvoj metod v smer računalniško podprtih meste. Temu pristopu v angleščini pravijo »taxonomy financiranja znanosti v Sloveniji napredujemo zelo morda pomembni biološki indikatorji, ki pa jih todologij. Računalniki zmorejo prepoznati zapo-free approach«. Za kaj takega potrebujemo ogro- počasi. V evropskem projektu Eco-AlpsWater zdaj s tradicionalnim pristopom gladko spregleda-redja DNK in jih glede na frekvenco pojavljanja mne baze podatkov zaporedij DNK in močno ra-bomo primerjavo med tradicionalnim in razvijajo- mo. Ko govorimo o okoljski DNK, torej govorimo povezati s stopnjo ali načinom obremenjenosti do- čunalniško podporo, ki se naslanja na strojno uče- čim pristopom za alpski prostor naredili leta 2021, o celokupnem dednem materialu vseh organizmov, ločenega vodnega okolja. Na podlagi tega bi lahko nje algoritmov. Kompleksnost podatkov zaporedij 130 131 Ocenjevanje ekološkega stanja celinskih voda DNK iz vode je seveda treba povezati še s fizikal- Ali bodo opisane metode omogočale no-kemijskimi in hidrološkimi podatki ter za tip tudi boljše zaznavanje prisotnosti vode specifičnimi lastnostmi, zato je količina teh morebitnih invazivnih vrst? metapodatkov ogromna. Tako je najbrž bolj razu- mljivo, zakaj razvoj novih metod zahteva tako ve- Seveda, če je DNK neke invazivne vrste v kate- liko časa. Prej smo v nekem vodnem vzorcu anali- rikoli dostopni bazi genomov organizmov kjerkoli zirali npr. 200 različnih vrst iz štirih bioloških sku-na svetu, lahko vrsto s primerjavo našega zapisa pin in na podlagi tega določili ekološko stanje. DNK prepoznamo tudi pri nas. Lepota take meto-Zdaj pa bi radi na podlagi npr. 20.000 prepoznanih dologije je v tem, da lahko prisotnost invazivne vr-zaporedij DNK zaobjeli vse vrste oz. zaporedja, ki ste zaznamo že zelo zgodaj, veliko prej, kot bi jo so biološki indikatorji, torej tiste biološke enote, ki odkrili pod mikroskopom ali s prostim očesom. nam s svojim pojavljanjem povejo nekaj o (ne) Zato lahko ukrepamo veliko prej, ne šele potem, ko obremenjenosti vodnega telesa. Velik zalogaj, vse- je npr. že skoraj izrinila avtohtone vrste. kakor, vendar vreden poskusa in razvoja. Naše raziskave celinskih voda so v fazi razvoja. Vsak razvoj prinaša tudi mnogo učenja iz napak, zato ni premočrten in hiter, čeprav je nujen za prihodnost, o tem sem prepričana. Prej smo uporabljali »kremenčkove« metode z mi- kroskopiranjem, zdaj razvijamo »raketo za na Luno«. Poleg projekta Eco-AlpsWater znanstveni- ki iz cele Evrope združujemo svoja znanja tudi v mreži DNAqua-Net COST, da bi čim prej dosegli ta zahtevni cilj ali se mu vsaj čim bolj približali. Ni vsaka turkizno modra voda čista in ni vsaka čista voda modra. Na fotografiji Soča pod Kobaridom. (Foto: Davorin Tome) 132 133 RAZNOLIKOST MNENJ Ion Gutierrez Aguirre Le slovenska voda je naravno brez okusa V vodah so prisotni številni mikrobi. Mnogi imajo, gledano s človeškega vidika, koristno vlogo, do drugih smo ravnodušni, mnogi nam povzročajo preglavice. Med slednjimi so tudi nekateri virusi. Za prisotnost številnih Na epidemijo bolezni COVID-19 se je NIB odzval z ugotavljanjem prisotnosti virusa SARS-CoV-2 virusov do nedavnega sploh nismo vedeli; v komunalnih vodah. Tako delo zahteva ustrezne zaščitne ukrepe. (Foto: arhiv NIB-a) znanstvenikom jih pomagajo odkrivati šele vse bolj razvite metode njihovega zaznavanja. Nekatera odkritja, do katerih prihajajo Kako poteka ugotavljanje prisotnosti raziskovalci NIB-a bodisi sami bodisi v različnih partnerskih raziskovalnih projektih, virusov v vodah? Kakšne metode Če ne vemo, kateri virus je prisoten prinašajo nova znanja in tudi postavljajo nove uporabljate za njihovo zaznavanje? znanstvene izzive. Tudi izzive, ki so povezani Za analizo moramo najprej seveda odvzeti vzo- v skoncentriranem vodnem vzorcu z virusi v odpadnih vodah – tako so se na rec izbrane vode. Količine so različne, odvisne so ali če želimo zaznati vse viruse primer ob izbruhu pandemije koronavirusa, od vzorca. Pri umazanih vodah, kot so vode iz či- v njem, uporabimo tehnologijo ki povzroča bolezen COVID-19, lotili iskanja stilnih naprav, znašajo do enega litra, v primeru visokozmogljivega sekvenciranja. le-tega v komunalnih odplakah. Dr. Ion pitne vode ali vode za namakanje pa do petih li- Gutierrez Aguirre odgovarja na nekatera trov. Ker so virusi v vodi običajno v zelo nizkih vprašanja, povezana z odkrivanjem virusov koncentracijah, jih težko zaznamo. Zato vzorec v vodah, kaj njihova prisotnost pomeni in tudi, vode najprej skoncentriramo na nekaj mililitrov, kateri virus je v vodi prisoten ali če želimo zaznati kaj v tem pogledu prinašajo globalne največkrat s t. i. pametnimi filtri, ki jih razvija naš vse viruse v vzorcu, uporabimo tehnologijo viso-podnebne spremembe. dolgoletni partner, slovensko podjetje Bia Separa- kozmogljivega sekvenciranja. S to tehnologijo lah- tions. Iz tako pripravljenega vzorca izločimo ge- ko določimo vse prisotne genetske informacije v netsko informacijo virusa v obliki DNK ali RNK in skoncentriranem vodnem vzorcu in nato z različ- jo očistimo. Nato z molekularnimi tehnikami, ki nimi računalniškimi programi identificiramo viru-Naturaliziran Slovenec Ion Gutierrez Aguirre, po rodu Bask, še vedno obožuje morje, a se pretežno uporabljajo verižno reakcijo s polimerazo v real- se. Ena od naprav, ki jo uporabljamo za tako se- raziskovalno ukvarja z virusi v slovenskih celinskih nem času, specifično pomnožimo in zaznamo do- kvenciranje, je majhna kot ključek USB in je bila in komunalnih vodah. (Foto: osebni arhiv) ločena genomska zaporedja virusa. Če ne vemo, izdelana za analiziranje vzorcev na terenu. Z njo 134 135 Le slovenska voda je naravno brez okusa vodah v podzemnih jamah, talečih se ledenikih, Najpomembnejši virusi, ki povzročajo bolezni in preiskujemo pa tudi vzorce vtoka in, kot poveda-jih najdemo v vodah, so prej omenjeni enterični no, iztoka čistilnih naprav. Ob izbruhu epidemije virusi v odpadnih vodah, povzročitelji trebušne smo se začeli ukvarjati tudi s kanalizacijskimi vo-gripe (gastroenteritisa) z diarejo in vročino. Ljudje dami, saj nas je zanimal virus, ki povzroča bolezen se z njimi okužijo pri pitju kontaminirane vode, COVID-19. Ta pride v odpadne vode z iztrebki uživanju morskih sadežev, ki so bili v stiku z njo, ali okuženih ljudi, ne glede na to, ali se pri njih bole-pri hranjenju s sadjem in zelenjavo, ki so ju nama- zenska znamenja razvijejo ali ne. V okolju ta virus kali ali oprali s kontaminirano vodo. Na srečo v ne preživi dolgo, tako da je njegovo širjenje med Sloveniji v pitni vodi nimamo virusov, razen v izje-ljudmi po tej poti manj verjetno. Kljub temu pa mnih razmerah, kot so poplave. V takih razmerah nam določitev virusa v odpadni vodi lahko poma-se lahko vir pitne vode pomeša s kontaminiranimi ga ustvariti realnejšo sliko o številu okuženih v po- odpadnimi vodami. V številnih državah v razvoju, pulaciji in napovedati ponovni pojav virusa. kjer je vode malo in čiščenje odpadnih vod ni učin- kovito, pa so virusi lahko tudi v pitni vodi. Raziskave, ki jih omenjate, prinašajo nova odkritja. Kaj pa primerjave s preteklostjo? Koliko je bilo pred leti znanega o virusih v vodah? Na srečo v Sloveniji v pitni vodi Da so v odpadnih vodah prisotni enterični viru- nimamo virusov, razen v izjemnih si, kot so rotavirusi in norovirusi, ki povzročajo ga- razmerah, kot so poplave. Tedaj stroenteritis, vemo že dolgo. Ti virusi predstavljajo se lahko vir pitne vode pomeša veliko težavo v državah, kjer ljudje nimajo dostopa s kontaminiranimi odpadnimi do čiste pitne vode. Tam za posledicami takih vodami. V odpadnih vodah je zelo veliko virusov, ki so na elektronski mikrografiji vidni v obliki bakterijskih okužb vsako leto umre zelo veliko ljudi. V preteklo-virusov – bakteriofagov in paličastih rastlinskih virusov. (Prirejeno po Gutierrez Aguirre s sod., 2018, sti so navodila za nadzor fekalne kontaminacije doi.org/10.1007/978-1-4939-7683-6_6, © Springer Science+Business Media, LLC 2018) vključevala le bakterije, vedno bolj pa postaja jasno, da so virusi v vodah bolj stabilni od bakterij in osta-Med rastlinskimi virusi so v odpadni vodi še po- nejo v njej tudi, ko po čiščenju vode infektivnosti sebno stabilni paličasti tobamovirusi. V vodi preži-lahko pridemo do rezultatov izjemno hitro. V za- sistem, npr. ko jemo zelenjavo, ki je bila okužena z bakterij več ne zaznamo. Prav tako smo v preteklo- vijo zelo dolgo, okužujejo pa gospodarsko po- dnji stopnji ugotavljamo, ali so virusi v vodi nepo- virusi. Na človeka taki virusi sicer nimajo vpliva, sti spregledali rastlinske viruse, ki jih prenaša voda. membne rastline, kot so paradižnik, paprika in to- škodovani in še vedno infektivni, torej, ali lahko še vendar jih ponovno vrnemo v okolje, ko pri spira-Mi danes spadamo med redke raziskovalne skupi- bak. Virus rjave grbančavosti plodov paradižnika povzročijo bolezen. V ta namen uporabljamo tudi nju stranišča preidejo v kanalizacijo. V našem la-ne na svetu, ki prispevajo znanje o tveganih poteh je na primer tobamovirus, ki se je nedavno pojavil metode, kot je presevna elektronska mikroskopija, boratoriju smo potrdili, da ti virusi ostanejo kužni teh prenosov. Ne nazadnje pa s sodobnimi tehnolo-v Izraelu in Jordaniji, danes pa se že širi po Evropi, s katero ugotavljamo zgradbo virusa, morebitno za rastline tudi po prehodu skozi čistilno napravo. gijami za virusno zaznavo, kot je visokozmogljivo kjer povzroča velikansko gospodarsko škodo. Razkužnost za človeka preverjamo na humanih celi- Raziskavo smo leta 2020 objavili v prestižni reviji sekvenciranje, lahko v vodah zaznavamo tudi nove iskovalci domnevamo, da imajo pri epidemiologiji cah v laboratoriju, kužnost za rastline pa na testnih Water Research. Odkritje je še posebno pomemb-viruse, ki okužujejo ljudi, živali in rastline. tega virusa pomembno vlogo kontaminirane vode. rastlinah. Potrditev kužnosti zaznanih virusov je no za kmetijstvo, saj zdaj vemo, da se taki virusi edini način za določitev resničnega vpliva virusov lahko z vodo prenesejo na pomembne zelenjadari-Kateri virusi so najpogosteje Metodologija ugotavljanja v vodnih telesih. ce, kot je paradižnik. V mnogo sušnih predelih prisotni v okoljskih vodah? mikrobiološkega stanja voda, kot sveta se zaradi pomanjkanja vode za namakanje je razvidno iz tega, kar ste povedali, To so virusi, ki okužujejo bakterije in jim reče- Kaj kažejo rezultati teh raziskav? namreč uporablja prečiščena odpadna voda. močno napreduje. So te ugotovitve mo bakteriofagi. Pri vzdrževanju vodnih ekosiste- že tudi vključene v navodila za Dokazali smo že, da so v iztokih vod iz čistilnih mov imajo pomembno vlogo, saj uravnavajo koli- ravnanje z odpadnimi vodami? naprav prisotni enterični virusi, to so virusi v iz- V katerih vodah pa preiskujete čino bakterij. Bakteriofage, ki okužujejo človeške trebkih, ki tam ostanejo tudi po postopku čiščenja prisotnost virusov? in rastlinske bakterije, lahko iščemo v vodnih vzor- V navodila za obdelavo in razkuževanje odpa- vode. V taki vodi smo določili tudi rastlinske viru- Prisotnost virusov, rastlinskih in humanih, cih in jih nato uporabimo pri zdravljenju bakterij- dnih vod so zdaj tudi priporočila za viruse vključe- se iz rodu tobamovirus. Ti virusi so v okolju sta- preiskujemo v zelo različnih vzorcih ‒ rekah, je- skih bolezni kot alternativo za antibiotike ali kadar na le v ZDA. Vendar je to pomembno vključiti v bilni in preživijo prehod skozi človeški prebavni zerih, pitni vodi, morski vodi, plavalnih bazenih, so bakterije proti antibiotiku že razvile odpornost. navodila tudi drugod po svetu, še zlasti zaradi vseh 136 137 V eni kaplji vode so vse skrivnosti oceanov Le slovenska voda je naravno brez okusa globalnih sprememb, s katerimi se bomo v priho- dolgo preživi v odpadnih vodah. Prav zaradi dol- dnosti srečevali. Podnebne spremembe bodo pov- goživosti je dober označevalec. zročale številnejše naravne nesreče, kot so poplave in suše, na posameznih območjih se bodo pojavili V Sloveniji v pitni vodi, razen virusi, ki jih prej tam ni bilo, prihajalo bo do novih v izjemnih primerih, kot ste povedali, poti prenosa virusov … virusov ni. Katere viruse je sicer treba v vodi, ki je namenjena za pitje, uničiti? V preteklosti so bile – v številnih državah pa je S kakšnimi postopki se uničujejo? tako še danes – glavni označevalec mikrobiološke kontaminacije vode koliformne bakterije, ki so na- Enterični virusi, kot so rotavirusi, norovirusi ali vadno prisotne v našem prebavnem traktu. Posle- virus hepatitisa A, so najbolj problematični. Težava dično je mikrobiološki nadzor temeljil v glavnem je še posebno izrazita v državah v razvoju, kjer ljudje na teh bakterijah. Danes pa vemo, da količina koli-nimajo dostopa do tekoče pitne vode. Tradicional- formnih bakterij ne korelira nujno s prisotnostjo ne metode za deaktivacijo virusov vključujejo do-rastlinskih ali humanih virusov, ki so praviloma datek klora v vodne sisteme. Ta strategija je učin-bolj odporni proti uničevanju kot bakterije. Zato kovita, vendar pa so nekateri virusi odporni tudi so nekatere države, na primer ZDA, ugotavljanje proti kloru. Prav tako je pomembno dejstvo, da se prisotnosti virusov že uvedle v direktive za oceno pri uporabi klora sproščajo proizvodi, ki so poten-kakovosti vod. Zanimivo je, da je eden od teh cialno lahko rakotvorni. Druge metode vključujejo označevalcev, ki so vključeni v testiranje, rastlin-različne načine filtriranja, obdelavo z ultravijolič- ski virus nežne lisavosti paprike, ki okužuje pa- nim sevanjem ali ozonom. Vsaka od teh metod ima priko. Je tako stabilen, da preživi v našem prebav- nekaj slabosti, kot so cena, slaba učinkovitost ali nem traktu, in ko se iz njega izloči, lahko še zelo okoljska vprašljivost. Ko ob obilju talečega se snega in pomladnih padavin poplavi Planinsko polje, je voda vir estetskega užitka. A poplave lahko povzročijo, da pridejo v vire pitne vode komunalne odplake. (Foto: Davorin Tome) Iz okolja odvzeti vodni vzorci, še zlasti vzorci komunalnih voda, so izjemno kompleksni Na NIB-u v sodelovanju s skupino profesorja Mi-virov. Zelo previdni moramo biti tudi, ko se zgo- in jih je treba pred analizo ustrezno pripraviti. (Foto: arhiv NIB-a) rana Mozetiča z Inštituta Jožef Stefan in skupino dijo naravne nesreče, kot so poplave, potresi ali profesorja Matevža Dularja s Fakultete za strojni-izbruhi bolezni. Voda, kakršno imamo v Sloveniji, štvo Univerze v Ljubljani razvijamo inovativne, je dragocenost, na katero je treba skrbno paziti. učinkovite in okoljsko čiste metode za deaktivacijo virusov v vodah. Ena je hladna plazma, podobna plazmi v plazma televizorjih, druga pa je t. i. hidro- Razvijamo inovativne, učinkovite dinamska kavitacija. Naš cilj je uporabiti kombina- in okoljsko čiste metode za deaktivacijo cijo obeh metod za dosego druge generacije tehno- logij za virusno dekontaminacijo. Prvi rezultati so virusov v vodah. Rezultati preizkusa zelo spodbudni in patent je že v fazi prijave. kombinacije hladne plazme in hidrodinamske kavitacije Pa še bolj osebno vprašanje v zvezi so zelo spodbudni. s pitno vodo. V Slovenijo ste prišli iz Španije, sicer pa ste potovali po raznih koncih sveta. Kakšno vodo po vašem mnenju pijemo Slovenci? Pil sem že vodo v različnih državah sveta, a med njimi je le slovenska naravno brez okusa – to pa je glavna lastnost čiste in kakovostne vode. Za tako vodo moramo skrbeti. Paziti moramo, da ne onesnažimo podtalnih zalog vode s preobreme- njevanjem kmetijskih zemljišč in drugih naravnih 138 139 D Današnja znanost je tehnologija prihodnosti Tudi mi vemo, tudi moje srce ve in zaupa; da drži ta pot v samo veselje in v prelepo prihodnost. Ivan Cankar, slovenski pisatelj V 21. stoletju je mikroskop ponovno dobil veljavo, saj je z razvojem in računalniško obdelavo slik postal pripomoček, ki med drugim dobesedno omogoča opazovanje atomov. (Foto: Aleš Rosa) Širši pogled Maja Ravnikar Umetna inteligenca in biotehnologija bi lahko kmalu prenovili našo družbo in gospodarstvo – in tudi naša telesa in misli, a na naš politični radar komajda zaidejo. Yuval Noah Harari, izraelski zgodovinar, mislec in pisatelj estdeseta obletnica delovanja Nacionalnega ekosisteme ter s tem onemogočili naravi, da bi se inštituta za biologijo je potekala v letu, ki ga obnavljala po naravni poti. je zaznamovala bolezen COVID-19. Ta je marsikaj postavila na glavo, a prav zato je znanost, ki jo lah- A šli smo še dlje. Tudi sami sebe nenehno priganja- ko uporabimo le, če je res odlična, stopila v ospred- mo v delo, katerega količine bi bile še pred tridese- je in ponovno postala prepoznana in cenjena kot timi, štiridesetimi leti nepredstavljive, v podaljše- že dolgo ne. Politika in prebivalstvo sta pričakovala vanje delovnika in histerično organizacijo, ki vodi tehnološke rešitve. Ko se je postavilo vprašanje ži-v podrto ravnovesje med delom in prostim časom vljenj ljudi, dobiček in gospodarska rast kar naen- ter v izgorevanje. Pa čeprav je na svetu že vsega krat nista bila več najpomembnejša. Znanstveniki preveč in bo glavni problem prihodnosti, kako za-so se izredno hitro organizirali, povezali in pokazali gotoviti delo vsem, in ne, kako proizvesti še več izjemno solidarnost v deljenju podatkov in rešitev. materialnih dobrin. Proučili so genom novega virusa SARS-CoV-2, raz- Seveda obstaja veliko nerešenih problemov, ne le vili najrazličnejše diagnostične metode in načine neozdravljive bolezni, temveč tudi vprašanje, kako zdravljenja ter pospešeno začeli z raziskavami cepi-očistiti svet, v katerem živimo, kako si olajšati delo va, zdravil in epidemiologije. in izboljšati kakovost življenja ter hkrati omogočiti Bolj kot kadarkoli prej v zadnjem stoletju smo se sobivanje drugim živim bitjem. V prihodnosti bo začeli zavedati, kako majhni in nemočni smo ljudje nujno uporabiti rezultate znanosti za tehnologije, v rokah mogočne narave, ki je vajena sprememb in ki nam bodo pomagale preživeti, ne da bi čezmer-prilagoditev. Vsaj začasno smo se ovedli, kako no izkoriščali naravne vire in onesnaževali lasten objestni smo postali, ko si predstavljamo, da lah-dom, hkrati pa bomo imeli čas za družino in raz- ko zavladamo vsemu na Zemlji in v vesolju, da mišljanje. Biotehnologija je zagotovo veda, ki nam lahko, gnani z neskončnim pohlepom, spremeni-ob njeni pravilni uporabi to omogoča. Poznamo jo mo naravne tokove. V dirki, ko želimo imeti vse že tisočletja, saj nam že od nekdaj pomaga pri peki in še več, prestopamo meje dopustnega. Prekora-kruha, varjenju piva in pridelavi vina. Moderna čili smo razumne meje porabe naravnih dobrin, biotehnologija pa išče nove načine zagotavljanja zmanjšali število prostoživečih živali na nedopustno zdravja, nove metodologije diagnostike, se ukvarja Razumevanje biologije odnosa med škodljivci v kmetijstvu in gostitelji omogoča razvoj tehnologij, ki izboljšujejo pridelavo rastlin, razvoj zdravil in varovanje okolja. Konfokalna mikroskopija dopolnjuje raven nacionalnih parkov, opustošili naravno ra-z iskanjem rešitev, kako uporabiti odpadke in še z molekularne študije dednega materiala. (Foto: Aleš Rosa) znovrstnost, prek vseh razumnih meja onesnažili veliko drugimi izzivi. 142 143 Današnja znanost je tehnologija prihodnosti Širši pogled iz držav, ki so v projekt vključene, in ki ga vodi Na NIB-u smo ponosni, da svoje znanje uporablja-NIB. V letu, ki ga je zaznamovala bolezen CO- mo za biotehnološke aplikacije, ki pomagajo k so- VID-19, so raziskovalci NIB-a takoj uporabili svoje naravnemu razvoju in višji kakovosti življenja ob znanje o mikrobih za preverjanje primernosti ma-hkratnem varovanju narave in skrbi za znanstveni terialov za izdelavo zaščitnih mask, pripravo raz- ter osebni razvoj sodelavcev, ki so najpomembnej- kuževal in drugih pripomočkov. Razvili so tudi ša ustvarjalna moč Inštituta. metodologijo za določanje virusa v odpadnih vo- dah in drugih vodnih vzorcih ter se tako pionirsko priključili evropskim prizadevanjem za uporabo Prof. dr. Maja Ravnikar je vodja Oddelka za odpadne vode, ki se zbira v čistilnih napravah za biotehnologijo in sistemsko biologijo na NIB-u. sledenje epidemiologiji virusa med prebivalstvom. Pri hitrejšem in uspešnejšem razvoju novih biolo- ških zdravil s pristopi sistemske biologije, ki poleg bioloških znanj vključujejo tudi bioinformatske in biostatistične pristope ter modeliranje, je naš najpo- membnejši partner farmacevtsko podjetje Lek No- vartis. Podjetju Bia Separations smo s svojim zna- njem virologije pomagali pri razvoju »pametnih fil- trov« za čiščenje virusov. Njihovi visokotehnološki proizvodi so postali neprecenljivo orodje za pro- izvodnjo virusov za gensko terapijo. Podobno s svo- Pandemija koronavirusa je zamajala svet in v času karantene živahna mesta spremenila v mesta jimi znanji pomagamo pri razvoju najnaprednejših duhov. V takih primerih znanstvena odkritja vlivajo moč in optimizem. (Foto: Davorin Tome) zdravil še mnogim biotehnološkim podjetjem v tujini. Prav kombinacija znanj molekularne biologije in računalništva pa je botrovala ustanovitvi odceplje- Na NIB-u se biotehnologija razvija že od časov, ko Ob tem ves čas razvijamo tudi laboratorijsko dianega podjetja Biosistemika, ki deluje na evropskem sta biologija in tehnika odkrili druga drugo. Pov- gnostiko za odkrivanje mikrobov, ki povzročajo in ameriškem trgu ter zaposluje doktorje znanosti, sem razumljivo je, da je na tem področju steklo bolezni rastlin in kvarijo živila. Rastlinska patolo-ki se izobražujejo na NIB-u. intenzivno povezovanje z gospodarstvom. Začetki gija in varstvo rastlin namreč pomenita za rastline Študij humanih in živalskih celičnih kultur poteka segajo v 90. leta prejšnjega stoletja, ko smo se to, kar pomenita veterina za živali ali medicina za v smeri raziskav matičnih celic za raziskave karci-ukvarjali s hitrim razmnoževanjem zdravih rastlin človeka. Tako ni presenetljivo, da so Združeni na-nogeneze, omogoča pa tudi študij rastlinskih učin- v laboratorijskih razmerah. Ta razvoj je bil name- rodi razglasili leto 2020 za svetovno leto varstva kovin v hmelju in konoplji, razvoj tridimenzional- njen prenosu tehnologij v različna semenarska rastlin. Zaradi odličnih raziskav biologije mikronih celičnih modelov in novih testov za ugotavlja- podjetja. Z novimi tehnologijami so se v podjetja bov, ki povzročajo bolezni rastlin in novosti, vpelja-nje strupenih snovi v različnih vzorcih. pretakali tudi kadri, ki so se izšolali na NIB-u in nih v diagnostiko, sta v letu 2019 na NIB-u začela prevzeli razvojno-proizvodne procese, od vzgoje delovati tudi dva evropska referenčna laboratorija. zdravih rastlin krompirja slovenskih sort, različ- nih zelenjadnic in okrasnih rastlin do vinske trte. Metode, ki jih razvijamo na Inštitutu, so tako na-Tako je na primer slovenska sorta fižola zorin, oči- tančne, da z njimi lahko zasledimo že en sam mi- ščena različnih mikrobov in gojena v semenar- krob. Z razvojem metod visokozmogljivega se- skem podjetju, imela skoraj dvainpolkrat večji pri- kvenciranja lahko s sledenjem prisotnosti odtisa delek, slovenske sorte česna so bile dvakrat večje, DNK mikrobov, živali in rastlin v vzorcih tal, vode hkrati pa se je pri njih čas skladiščenja za nekajkrat ali zraka določimo vse, ki so v vzorcih prisotni. To je Maja Ravnikar v vsaki divjini najde kaj uporabnega. povečal. Za potrebe farmacevtske industrije je NIB bilo še pred nekaj leti nepredstavljivo. Tehnologija (Foto: Gorazd Ravnikar) razvijal rastlinske celične kulture za proizvodnjo določanja mikrobov v vodi je tudi osrednja tema kemoterapevtika taksola. Razvoj tkivnih in celičnih trenutno potekajočega velikega projekta iz evrop-kultur pa je omogočil hiter razvoj tehnologije gen- ske sheme Obzorje 2020: Marie Sklodowska Curie, skega spreminjanja rastlin. In še bi lahko naštevali. namenjenega izobraževanju doktorskih študentov 144 145 Gensko spremenjeni organizmi RAZNOLIKOST MNENJ S čim natančno se kot Nacionalni Jana Žel referenčni laboratorij za določanje GSO ukvarjate? To pomeni, da od svojih naročnikov – večino- ma so to slovenska ministrstva in njihove pristojne službe – dobivamo vzorce in jih testiramo na pri- stnost GSO. Vzorci so različni – živila za ljudi, krma za živali, pa tudi semena. Slednja so na tem seznamu zato, ker če bi se na polju pojavila neka Gensko gensko spremenjena rastlina, na primer koruza, bi šlo za vprašanje soobstoja navadne in gensko spre- menjene rastline. Lahko bi prišlo do oprašitve gen- spremenjeni sko nespremenjene koruze s cvetnim prahom gen- sko spremenjene. Pridelek bi moral biti ustrezno označen, saj tako zahteva evropska zakonodaja. organizmi Ker ima večina potrošnikov v Evropi do gensko spremenjenih rastlin odklonilen odnos, bi to po- menilo za kmeta finančno izgubo, saj bi jo težko Vzorci semen, ki bodo analizirani na prisotnost GSO prodal. Taka testiranja opravljamo še za nekatere v NIB-ovih laboratorijih, obarvani zaradi uporabe tuje naročnike – laboratorije in občasno tudi pod- različnih zaščitnih sredstev. (Foto: Tina Demšar) Ko beseda nanese na gensko spremenjene jetja. Že več let redno sodelujemo predvsem z nor- organizme (GSO), pogovor običajno veškim referenčnim laboratorijem za GSO. Imeli postane zelo čustveno obarvan. Evropski smo nekaj uspešnih skupnih raziskovalnih projek- potrošniki hrano, ki jih vsebuje, v veliki tov, zato nas imajo za zanesljivega partnerja. je v naših razmerah kar velika razdalja. Dejansko večini zavračajo, njihovo gojenje pa strogo pa gensko spremenjenih poljščin pri nas ne goji- omejuje zakonodaja EU. Kar je, tudi zaradi Poleg tega nudimo tudi strokovno podporo našim mo. Tudi v drugih državah EU jih je na poljih zelo prehranskega (pre)obilja, v kakršnem ministrstvom. Ko na primer EU sprejema novo za- malo. Gensko spremenjena koruza se goji v Špani- je Evropa zadnja desetletja, razumljivo. konodajo ali se dogovarjajo o novih regulativah na ji, nekaj malega so je pred časom gojili v Nemčiji, Argumenti redkih javnih zagovornikov GSO področju GSO, se ministrstva obrnejo za mnenje vendar mislim, da so to skoraj ali povsem opustili. so pogosto podobno čustveni. Le slabo pa na nas. Z Ministrstvom za okolje in prostor smo na Gensko spremenjena koruza je odporna proti ko-je znano, da so GSO pravzaprav veliko bolj primer med drugim vzpostavili slovenski portal ruzni vešči, ki največ izgub pridelka povzroči v to-prisotni, kot si mislimo. Če pustimo biološke varnosti, www.biotechnology-gmo.gov. plih krajih, zato je njeno gojenje pomembnejše v ob strani, da tudi tradicionalno križanje si, ki je del svetovne biološke varnosti. To področje državah s toplim podnebjem. rastlin in sodobnejši postopki žlahtnjenja zajema tudi delo, transport in ravnanje z GSO in je pomenijo poseganje v genom, je treba urejeno s Kartagenskim protokolom. Kakšne tri četrtine svetovne proizvodnje povedati, da so mnoga zdravila, ki so v soje, ki je pogost dodatek živilom, vsakodnevni rabi, izdelana s pomočjo GSO. Ali pri nas zakonodaja sploh je gensko spremenjene. Koliko hrane, S tematiko GSO se na NIB-u ukvarjajo od dopušča gojenje gensko ki vsebuje tako sojo, je na policah 90. let minulega stoletja. To dejavnost že spremenjenih rastlin na poljih? naših trgovin? vrsto let vodi dr. Jana Žel. Vanjo je vključen Teoretično jo omogoča. Vendar je zelo natanč- Izredno malo, skoraj nič. V Sloveniji je v tem tudi Nacionalni referenčni laboratorij za no predpisano, kakšni pogoji morajo biti izpolnje- trenutku v prodaji ena ameriška čokolada in mor- določanje GSO, ki je del evropske mreže Jana Žel vselej prijazno, argumentirano in odločno ni za posamezno vrsto rastline. To pomeni, da je da še kakšno živilo, ki vsebuje gensko spremenjeno tudi na najvišjih ravneh zagovarja zahtevne vsebine, tovrstnih laboratorijev. Zaradi kakovostnega treba pridobiti dovoljenje vseh sosednjih pridelo- sojo. V vseh pa je prisotna v zelo nizkem deležu. Z kot so gensko spremenjeni organizmi. raziskovalnega dela in pobud za mednarodno valcev in podati prijavo na Ministrstvo za kmetij- zakonom je predpisan delež manj kot 0,9 odstotka (Foto: Grega Podlesek) harmonizacijo na področju detekcije GSO stvo, gozdarstvo in prehrano, gojenje pa mora biti od posamezne rastlinske vrste; v tem primeru je to je laboratorij mednarodno zelo cenjen. na predpisani razdalji. Pri koruzi na primer mora delež soje, pod katerim označevanje ni potrebno. Dr. Jana Žel je članica upravnega odbora biti razdalja vsaj 200 metrov, da ne bi morda prišlo Slovenski potrošnik v stik z GSO prek živil skoraj mreže evropskih laboratorijev. do prej omenjenega opraševanja. Teh 200 metrov ne pride. 146 147 Gensko spremenjeni organizmi riža testira, preden pride na trg v EU. To je torej brez GSO. Prav tako ni bil ugotovljen prenos GSO neke vrste »rizična rastlina«. Če se kje pojavi tak prek mleka ali jajc. nedovoljen GSO, steče obveščanje prek evropskega sistema za hitro obveščanje, podobno kot tudi za Omenili ste, da so tudi zdravila druge neželene substance, ki se pojavijo v živilih. izdelana iz GSO. Katera na primer? GSO so v farmaciji oz. medicini prisotni že dol- Če se še malo zadržimo pri go. Prvi je bil insulin, ki so ga na ta način začeli iz-zdravstvenem vidiku GSO – ali so delovati v začetku 80. let prejšnjega stoletja. Števil-pomisleki, da njihovo uživanje lahko na druga zdravila se že vrsto let proizvajajo iz t. i. predstavlja zdravstveno tveganje, CHO celic, ki so pridobljene iz ovarijev kitajskega v določeni meri vendarle utemeljeni? hrčka, in z rekombinacijo proizvajajo ustrezne be- Splošnega odgovora na to vprašanje seveda ni ljakovine ‒ zdravila. Tak primer je eritropoetin, ki mogoče podati. Zato je prav, da gredo taka živila v se uporablja za zdravljenje anemije pri bolnikih z presojo, in ta sistem je, kot rečeno, dobro vzposta-rakom in težavami z ledvicami in je eden od glav- vljen. Vključuje tudi preskuse, ki ugotavljajo more- nih proizvodov podobnih bioloških zdravil podje- bitno toksičnost, alergenost in druge teste. GSO, ki tja Lek v Mengšu. so dobili odobritev, zdravstvenega tveganja ne V najnovejšem času pa poteka tudi gensko zdra-predstavljajo. Treba pa je poudariti, da se presoja vljenje, kjer se viruse prilagodi na način, da omo-tudi okoljski vidik. Za sajenje oziroma setev GSO gočijo ozdravitev neke bolezni. Tak primer je zol-se opravijo še posebne presoje, tako na primer olj- gensma®, zdravilo za spinalno mišično atrofijo, pri na ogrščica v EU še ni dobila odobritve, ker vemo, razvoju katerega so sodelovali kolegi z NIB-a. Per-da se zelo rada raztrosi po okolici in bi lahko prišlo cepcija GSO je zelo različna, ko gre za živila in ko do križanja na sosednjih poljih. Take težave so gre za zdravila. Morda je razlog tudi ta, da izraz imeli v Kanadi. »gensko zdravljenje« pri ljudeh ne vzbuja istih aso- Kakšna pa je prisotnost gensko ciacij kot »gensko spremenjeni organizmi«. spremenjenih rastlin, ki se uporabljajo za krmo živali, pri nas? Kar se tiče gensko spremenjenih rastlin, name- Vsa hrana za ljudi in krma za živali, njenih za krmo, je stanje pri nas podobno kot dru- ki sta na trgu in vsebujeta gensko god v EU. Kar veliko je gensko spremenjene soje, spremenjene organizme, morata biti Na levi strani je zdrav gensko spremenjen krompir sorte igor, odporen proti krompirjevemu virusu Y (NTN), veliko manj je koruze, v manjši meri pa je prisotnih vzgojen v laboratorijih NIB-a okoli leta 2000. Desno je gensko nespremenjen igor s tipičnimi znaki še nekaj drugih vrst rastlin. Mora pa biti vse, kar je ustrezno označeni, tako da je potrošnik okužbe. (Foto: Darja Stanič Racman) na trgu, tudi krma za živali in ne le hrana za ljudi, informiran in ima možnost izbire. ki vsebuje GSO, ustrezno označeno, tako da je po- trošnik informiran in ima možnost izbire. Odnos evropskih potrošnikov do hrane iz GSO je večino- Treba je povedati, da gre vsak GSO v uporabo šele Je skrb tistih, ki ne želijo uživati ma odklonilen, veliko manj negativen je odnos do Na NIB-u ste se pred časom ukvarjali po predhodni odobritvi. Na trg pridejo le tisti, ki hrane iz GSO, potemtakem odveč? živinske krme iz njih, da so na tej osnovi izdelana z genskim spreminjanjem rastlin uspešno prestanejo presojo tveganj za zdravje in v laboratorijskih pogojih. Ali še Sistem za vse odobrene GSO je v EU dobro tudi zdravila, pa ljudi ne moti. okolje. Podjetje, ki želi prodajati tak prehranski izvajate te poskuse? vzpostavljen, se pa tu in tam pojavi kakšen proi- proizvod, mora tudi samo zagotoviti metodo za Ali morajo biti živila, pripravljena zvod, ki nima odobritve. Tak primer je bil pred leti Take poskuse smo začeli opravljati pred leti v zaznavanje tega GSO v proizvodih in dostopnost iz mesa in drugih proizvodov živali, pojav gensko spremenjenega riža v več evropskih povezavi z našimi raziskavami odpornosti rastlin referenčnega materiala. Evropski referenčni labo- krmljenih z GSO, označena? državah. Izviral je deloma s Kitajske, deloma s Taj- proti virusnim okužbam. Med drugim smo vzgoji- ratoriji in drugi za to pristojni laboratoriji metodo ske. Takrat se je vzpostavil sistem za kontrolo in To ni potrebno, ker se šteje, da je meso živali, ki li gensko spremenjen krompir slovenske sorte preverijo in šele ko so izpolnjeni vsi ti pogoji, je sprejeta je bila evropska uredba, na osnovi katere so se krmile s krmo, ki je vsebovala GSO, enake igor, ki je bil odporen proti krompirjevemu virusu GSO odobren za prodajo. se še vedno ves uvoz riža in nekaterih izdelkov iz kakovosti kot meso živali, ki so se krmile s krmo Y (NTN). Igor, ki je včasih predstavljal več kot 148 149 Današnja znanost je tehnologija prihodnosti Gensko spremenjeni organizmi polovico pridelka krompirja na naših poljih, je za- NIB ni samo v vlogi izvajalca testiranj, radi njega povsem izginil. V rastlinjaku smo vzgo- ampak je tudi aktivno vključen v razvoj jili proti virusu odporno sorto igor, vendar je ta- metod za določanje GSO in vzpostavljanje krat, to je bilo leta 2000, veljal nekakšen neuraden sistema njihovega zaznavanja. Vi osebno moratorij na poljske poskuse, zato nadaljnjih po- ste soavtorica knjige o metodah za skusov na poljih nismo izvedli. Proti virusu odpor- določanje GSO, ki je pred nekaj leti izšla no sorto igor pa smo uporabili nadalje v temeljnih pri cenjeni nemški založbi Springer. raziskavah proučevanja odpornosti krompirja proti virusom, ki še vedno potekajo na našem oddelku. Na NIB-u smo že od začetka veljavnosti zako- Sorto igor so medtem tudi nadomestile druge, proti nodaje, ki je določila, da se morajo GSO v živilih in virusu odporne ali vsaj tolerantne sorte krompirja. krmi označevati ter posledično tudi nadzorovati, aktivno prisotni pri razvoju teh metod. Določanje GSO se izvaja z raznimi molekularnimi metodami. V praksi to pomeni, da vzorec rastline, ki pride v Na NIB-u smo imeli projekte, s katerimi laboratorij, najprej zmeljemo, nato iz njega izolira- mo DNK. Z molekularnimi metodami, kot sta ve- smo razvijali zdaj vzpostavljeni sistem. rižna reakcija s polimerazo (ang. polymerase chain Smo člani evropske mreže laboratorijev reaction, PCR) v realnem času in v novejšem času za določanje GSO, jaz sem v njenem digitalni PCR, ciljamo določene gensko spreme- upravnem odboru. njene segmente v vzorcu. V zadnjem času, ko je vzpostavljena zakonodaja, ki nalaga, da mora že prijavitelj GSO dati tudi metodo za določanje, uporabljamo te metode. Te so ustrezno preverjene Nekatere raziskave smo opravljali tudi na tobaku, in odobrene s strani evropskih referenčnih labora-ki je bil prva na poljih gojena gensko spremenjena torijev. rastlina. Tak tobak so začeli gojiti Kitajci, ker so imeli velike težave z okužbo z virusom mozaika Na NIB-u smo imeli različne evropske in nacional-tobaka, zaradi česar so morali tobak intenzivno ne projekte, s katerimi smo razvijali zdaj vzposta- škropiti s pesticidi. Tobak je ena od rastlin, ki so vljeni sistem. Poleg tega smo člani evropske mreže za poskuse v laboratorijih zelo primerne. laboratorijev za določanje GSO, jaz sem v njenem upravnem odboru. Mreža ima sedež v središču Jo- Le kaj se skriva v zrnu koruze? Ali je morda gensko spremenjena? (Foto: Srdjan Živulović) Vendar smo se zaradi omenjenega neuradnega int Research Centre v Ispri, mestecu na severu Ita-moratorija na poljske poskuse lotili drugih razi- lije, ki je za Brusljem in Luksemburgom tretje naj- skav, naše poznavanje GSO pa nam je omogočilo, večje središče Evropske komisije. da smo se usmerili v njihovo določanje v vzorcih zaradi čedalje boljšega poznavanja genskega zapisa na direktno povečanje pridelka. Možnosti pa je še živil, krme in semen. Postali smo akreditirani labo-Kakšna je po vašem mnenju prihodnost posameznih rastlinskih vrst ter vloge in delovanja veliko, denimo odstranitev snovi iz posameznih ratorij za določanje GSO. Na to smo se začeli pri-GSO v EU in nasploh po svetu? posameznih genov, na primer na odpornost proti rastlin, na katere so številni ljudje alergični, na pri-pravljati že v času, ko se je pripravljala zakonodaja Za pridelovalce hrane ni izziv le škodljivcem, po drugi strani pa zaradi novih teh- mer pri kikirikiju, kiviju, žitih … Menim, da bodo o označevanju živil in krme, ki vsebujejo GSO; spreminjajoče se podnebje, pač nik, ki omogočajo natančnejše spreminjanje gen- GSO še naprej pomemben del žlahtnjenja rastlin, sprejeta je bila leta 2003. Veliko smo sodelovali pri pa tudi hitro naraščanje prebivalcev skega zapisa rastlin. Možnosti, ki jih daje tehnolo- pridobljena znanja za presojo tveganj za zdravje vzpostavljanju sistemov nacionalne biološke var- na svetu. Zdi se, da bi GSO lahko gija, so velike. Sprva so se v rastline vnašale lastno-ljudi in okolje pa pomembna tudi za druge klasične nosti s tega področja. Pri tem gre za povsem kon- ponudili del odgovora na to vprašanje. sti, ki so bile pomembnejše za kmeta. Tako je na in prihodnje nove pristope ter tehnologije spremi-kretna vprašanja, na primer kako ravnati, če se na primer odpornost proti škodljivcem omogočila njanja rastlin. cesti prevrne tovornjak z GSO in se ti raztresejo po Vsaka tehnologija najde svoje pravo mesto po manjšo porabo pesticidov, olajšala pridelavo in po- okolici. Skupaj z Upravo za zaščito in reševanje pri določenem času. Države imajo različen odnos do večala pridelek. Kasneje so se bolj usmerile v iz-Ministrstvu za obrambo in drugimi deležniki smo GSO. V EU smo do njih bolj zadržani, saj se pri boljšanje lastnosti rastlin samih, na primer vseb-vzpostavili poseben postopkovnik, kako v takem prehrani tradicionalno uporablja previdnostni nost kakovostnejših maščobnih kislin, spremenjen primeru ravnati, kako zaščititi območje in odstra- princip, številne druge države pa so do njih bolj škrob, povečanje provitamina A (v rižu). In seveda niti GSO, ter poudarili potrebo po nadzoru obmo- odprte. Spreminjanje rastlin danes lahko poteka še še vedno na odpornost proti različnim boleznim, čja v nadaljnji sadilni sezoni itd. hitreje in bolj ciljano. To je po eni strani mogoče ki jih povzročajo bakterije, virusi ali žuželke, in 150 151 RAZNOLIKOST MNENJ Anna Coll Rius Preurejanje genoma Metode spreminjanja genoma rastlin so veliko starejše, kot običajno mislimo. Vse se je začelo s križanjem s ciljem, da bi neka rastlina pridobila želene lastnosti. V zadnjih desetletjih se je tem in pozneje razvitim načinom pridružilo še gensko spreminjanje organizmov. Dr. Anna Coll Rius se z različnimi vidiki te problematike ukvarja že od začetka svoje raziskovalne kariere. In vitro zbirka različnih sort krompirja, od odpornega do občutljivega na viruse, omogoča raziskave Med doktoratom na Univerzi v Gironi imunosti rastlin. (Foto: arhiv NIB-a) v Kataloniji se je posvečala vprašanjem, ki so povezana s presojo varnosti GSO. Pri oceni možnosti pojava nenamernih učinkov v koruzi MON810, edinem gensko spremenjenem Najprej, prosim, pojasnite, kaj so tipa. Tako transkriptomika obravnava prepise (tran- organizmu, ki je pridobil v EU dovoljenje za t. i. omične študije, v katere se je skripte) RNK enega organizma, proteomika je štu- gojenje na polju, je uporabljala t. i. omične NIB pred časom usmeril in v katere dija proteinov v velikem obsegu, interaktomski pri- pristope. Po selitvi v Slovenijo se je pridružila ste tudi sami raziskovalno vključeni. stopi raziskujejo interakcije med proteini samimi, raziskovalni skupini prof. dr. Kristine Gruden Kaj si lahko pod tem pojmom funkcionalna genomika pa prepoznava vloge velike- na NIB-ovem Oddelku za biotehnologijo in predstavljamo? ga števila genov. Pri tovrstnih eksperimentih nasta- sistemsko biologijo. Raziskave, ki jih V skupini dr. Kristine Gruden za boljše razu- ne veliko podatkov; kot primer naj navedem, da v opravljajo, bodo, kot pravi, pomagale mevanje rastlinske imunosti uporabljamo pristop eni sami transkriptomski študiji pridobimo informacije iz okoli 40.000 prepisov RNK. Naša skupina Ker je znanost univerzalna, je za Anno Col Rius razumeti, kako se rastline odzivajo na stres, sistemske biologije. Le-ta obravnava biološke pro- nadaljevanje raziskav, začetih v Kataloniji, na NIB-u to znanje pa je pomembno za razvoj novih bleme kot celoto – namesto osredotočanja na po- ima močno ekipo bioinformatikov, ki te številne po- preprosto. (Foto: osebni arhiv) strategij za izboljšavo poljščin. Pri samezen gen ali protein poskušamo zaobjeti celo datke združujejo ter jih povežejo z modeliranjem. raziskovanju vloge tarčnih genov uporabljajo sliko. Želimo razumeti, kaj se dogaja z različnimi tudi orodja za preurejanje genoma. Veljavna Pri svojem delu uporabljate tudi komponentami, ki so udeležene v obrambnem od- evropska zakonodaja preurejanje genoma metode genskega inženiringa. Zakaj? zivu rastline, in zapletene povezave med njimi. obravnava na način, ki si ga večina Odgovore na ta vprašanja nam dajo omične študi- Genski inženiring uporabljamo kot orodje za mednarodne znanstvene skupnosti prizadeva je. Omike so skupina orodij molekularne biologije, temeljne raziskave. To pomeni, da genom rastline spremeniti, saj se ji zdi nesmiseln in celo s katerimi prepoznavamo ali določamo lastnosti spremenimo tako, da nam pomaga pri iskanju od-ovira za napredek. vsem (ali večini) biološkim molekulam določenega govorov. Uporabljamo klasične metode genskega 152 153 inženiringa, s katerimi genski material vstavimo na naključno mesto v rastlinskem genomu. Tako pri- dobimo gensko spremenjene rastline, kot jih tradi- cionalno poznamo. Poleg tega se v našem labora- toriju posvečamo tudi izboljševanju in uporabi novih tehnik za urejanje genoma. Te so pomemb- ne, ko želimo na primer potrditi vlogo tarčnega gena A, ki smo jo predvideli iz omičnih podatkov in modeliranja. Če na primer predvidevamo, da je gen A ključen za odpornost rastline proti nekemu virusu, lahko na točno določeno mesto v genu A vnesemo majhno mutacijo, zaradi katere ta gen ne bo več deloval. Takšno rastlino nato okužimo z vi- rusom in spremljamo njen odziv. Je urejanje genoma, ki ste ga omenili, nova metoda za Priprava rastlinskega materiala za razmnoževanje spreminjanje genoma organizmov? v tkivnih kulturah. (Foto: arhiv NIB-a) Urejanje genoma je nova, pravzaprav najnovej- ša tehnika spreminjanja genoma. Omogoči nam, da vnesemo točno določeno spremembo na točno določeno mesto v genomu številnih organizmov, Rastline lahko spreminjamo s tehnikami za urejanje genoma z uporabo bombardiranja celic. vključno z rastlinami, bakterijami in živalmi. Na (Foto: arhiv NIB-a) NIB-u te nove tehnike uporabljamo za poljščine, zato se odgovori v tem pogovoru nanašajo na ure- janje genomov rastlin. So spremembe lastnosti S temi tehnikami lahko na določeno mesto vnese- rastlin, ki jih dobimo s križanjem Urejanje genoma je najnovejša tehnika mo tujo DNK ali pa določen del obstoječe DNK in novejšimi tehnikami, tudi spreminjanja genoma. Omogoči nam, odstranimo ali spremenimo. Na tarčno mesto v genskim spreminjanjem z urejanjem da vnesemo točno določeno spremembo genom lahko vnesemo na primer majhno mutaci- genoma, v bistvu podobne? jo, zaradi katere gen ne bo več deloval – to sem na točno določeno mesto v genomu Spremembe, ki jih ustvarimo z urejanjem geno- opisala malo prej. Nova rastlina v svojem genomu številnih organizmov. ma, so lahko zelo podobne mutacijam, ki se v naravi ne bo imela tuje DNK, vendar bo ta mutacija zado- dogajajo ves čas in so temelj evolucije. Z urejanjem ščala, da bo spremenila določeno lastnost rastline. genoma dodamo majhno mutacijo na točno določe- V zadnjih letih je tehnologija močno napredovala, prekinjenih kratkih palindromskih ponovitev«, no mesto v genomu in na ta način vnesemo gensko jasen primer tega so omična orodja, ki nam omo-Cas9 pa je encim, ki lahko reže DNK. Gre pravza- spremembo, ki bi se v naravi lahko zgodila sama. gočajo, da spoznavamo vse več vlog rastlinskih ge- prav za mehanizem, ki v naravi obstaja pri bakteri- nov. Tako so orodja za urejanje genoma, skupaj s jah, kjer je kot obramba pred virusi. Leta 2012 so Če primerjamo urejanje genoma s tradicionalnimi tem pridobljenim znanjem, na voljo za žlahtnjenje znanstveniki pokazali, da ga lahko prilagodimo in tehnikami žlahtnjenja rastlin, so spremembe, ki jih rastlin za njihovo izboljšanje na veliko različnih uporabimo kot orodje za spreminjanje DNK števil- z njim pridobimo, primerljive s tistimi, ki nastane- načinov. nih organizmov. Poenostavljeno povedano, gre za jo z žlahtnjenjem s pomočjo mutacij. Slednje se škarje, ki režejo DNK zelo natančno in usmerjeno. široko uporablja in ima že leta najpomembnejšo V zvezi z vašim delom se večkrat V le nekaj letih je tehnologija CRISPR postala zelo vlogo v programih žlahtnjenja. Pri tej tehniki gen-pojavi kratica CRISPR. Kaj pomeni? priljubljena, saj je relativno preprosta za uporabo, sko raznolikost vnesemo z uporabo kemičnih cenejša in učinkovitejša od predhodnih orodij za sredstev ali obsevanjem, zato mutacije nastanejo CRISPR ali CRISPR-Cas9 je najpogosteje upo-urejanje genoma. CRISPR ima velik potencial in na naključnih mestih. Urejanje genoma pa omogo-Potaknjenci bodo zrasli v nove rastline z urejenim rabljen pristop za urejanje genoma. CRISPR je kra- lahko pomembno vpliva na odkrivanje zdravil, tera- ča vnos genskih sprememb veliko bolj usmerjeno genomom. (Foto: arhiv NIB-a) tica, ki v angleščini pomeni »gruče enakomerno pevtsko zdravljenje, proizvodnjo hrane in biogoriv. in učinkovito. 154 155 Današnja znanost je tehnologija prihodnosti V prihodnosti lahko pričakujemo velike Zato obravnavanje gensko minimalno spremenje- izzive, kako pridelati dovolj hrane za nih poljščin enako kot GSO de facto blokira upora-naraščajoče prebivalstvo planeta, pri bo tehnologije urejanja genoma v kmetijstvu in čemer je treba računati tudi na otežene proizvodnji hrane. To bo znanstvenikom, žlahtni- okoliščine pridelave zaradi podnebnih teljem, kmetom in potrošnikom v Evropi onemo- sprememb. Imajo bazične raziskave, gočalo koriščenje te tehnologije, ki bi kmetijstvu kot so vaše, lahko pri tem določeno vlogo? lahko pomagala, da bi postalo bolj trajnostno. Glede na poročila Organizacije združenih na- Zakonodaja o GSO je bila v EU sprejeta leta 2001 rodov za hrano in kmetijstvo (FAO) bo do leta (Direktiva 2001/18/ES), ko orodje CRISPR še ni 2050 na svetu več kot devet milijard ljudi. Da bi bilo poznano, zato ne odseva današnjega stanja nahranili to številčnejšo, bolj urbanizirano in bo-tehnologije in izsledkov znanosti. Zaradi trenutne gatejšo populacijo, se bo morala proizvodnja hrane zakonodaje se srečujemo s situacijami, ki z znan-povečati kar za 70 odstotkov. Skupaj z izgubo bio- stvenega vidika nimajo smisla. Kot sem omenila, diverzitete, pojavljanjem škodljivcev in boleznimi lahko s CRISPR pridobimo takšne poljščine, kot bi ter napredujočimi učinki spreminjanja podnebja jih lahko pridobili tudi s konvencionalnimi meto-to pomeni grožnjo globalni prehranski varnosti. dami žlahtnjenja in ki jih niti ne moremo razliko-Zato potrebujemo poljščine z večjim pridelkom, vati od tega, kar je prisotno v naravi. Tako se lahko poljščine, ki se lahko odzovejo na zahtevnejše ra-zgodi, da so identični organizmi izvzeti iz zakona o stno okolje zaradi podnebnih sprememb in ki so GSO zaradi uporabe tehnike, ki se je ne da določiti. odporne proti novim škodljivcem in boleznim. To ustvarja nadaljnjo zaskrbljenost v zvezi z detek-Poglejmo, ali imajo naše spremenjene rastline želene lastnosti? (Foto: Aleš Rosa) Urejanje genoma lahko pomaga izboljšati pridelek cijo in označevanjem GSO. in priskrbi rastline, ki so bolj odporne proti stresu. Poleg tega lahko pripomore k sistemu trajnostnega poljedelstva z zmanjšano uporabo pesticidov, her- Urejanje genoma lahko pomaga urejanja genoma, drugačna. Zakonodajni okviri še Agriculture Through Genome Editing, EU-SAGE), bicidov in gnojil, kar bi koristilo okolju, kmetom in izboljšati pridelek in priskrbi rastline, zmeraj niso jasni, vendar je veliko držav po svetu je izrazila nasprotovanje znanstvene skupnosti za-potrošnikom. Razumem, da je potrošnikom v EU, že sprejelo pozitivno odločitev in dalo zeleno luč konodajnemu enačenju rastlin, spremenjenih z ki so bolj odporne proti stresu. Lahko ki so navajeni na izobilje hrane, težko razumeti in nekaterim poljščinam, spremenjenim z urejanjem urejanjem genoma kot GSO, ob tem pa je obrazlo-tudi pripomore k trajnostnemu se zavedati te zahtevne situacije. Kljub temu mora- genoma. Tistih, ki imajo le majhno mutacijo, ki žila negativne posledice te odločitve in dala pobu-mo že danes razvijati gensko spremenjene poljšči- poljedelstvu z manj pesticidov, lahko nastane v naravi in ne vsebujejo tuje DNK, v do za revizijo evropske zakonodaje. ne, da bodo v prihodnosti na voljo. herbicidov in gnojil. številnih državah ne štejejo za GSO, zato pričaku- Druga pomembna iniciativa v EU, ki deluje za pri- jem, da jih bodo sprejeli tudi potrošniki. hodnost novih tehnologij za izboljšave rastlin, je Ali bodo morale biti tako spremenjene Poleg tega države uporabljajo različne zakonodaj- COST Action CA18111, Genome editing in plants. rastline, če se bodo nekoč začele gojiti V EU pa je situacija problematična. Trenutna in- ne pristope, kar ustvarja dodatno težavo – po- Gre za mrežo strokovnjakov iz različnih evropskih na poljih, označene kot GSO? terpretacija zakonodaje uvršča vse poljščine, pri- manjkanje globalne usklajenosti. V številnih drža- dobljene z urejanjem genoma, med GSO. Strinjam znanstvenih inštitucij, tudi NIB-a, ki jo financira Zakonodajna ureditev gensko spremenjenih vah po svetu rastline, ki so spremenjene z ureja-se, da moramo obvladovati in regulirati uporabo Evropska kooperacija v znanosti in tehnologiji poljščin je tema burne razprave po vsem svetu, v njem genoma, niso vključene v zakonodajo o GSO. znanja, vendar ne bi smeli ustaviti njegovega na- (COST). Cilj je ovrednotiti orodja za gensko ureja- številnih državah njihov položaj še ni jasen. 25. ju- Te razlike ustvarjajo pomembne težave v medna- predovanja in praktične uporabe, ki ima lahko šte- nje rastlin z različnih vidikov: tehnološkega, po- lija 2018 je Sodišče EU razsodilo, da tudi organiz- rodni trgovini in slabši položaj evropskega gospo- vilne prednosti pred sedanjimi praksami. In prav tencialnega, političnega in zakonodajnega, za-mi, pridobljeni z modernimi oblikami mutagene- darstva. to se lahko zgodi s trenutno striktno evropsko za- znavnega ter mnenjskega. ze, kot je CRISPR, niso izključeni iz evropske za- konodajo o GSO. Upam, da bo v EU znanstvena Novi biotehnološki proizvodi morajo slediti okvi-konodaje o GSO. To pomeni, da so rastline, prido- Kakšna je po vašem mnenju, glede skupnost uslišana in da bo prišlo do ponovnega rom biološke varnosti, ki presojajo okoljska in bljene z genskim urejanjem, podvržene istim zah-na povedano, prihodnost rastlin, pregleda zakonodaje. Mreža 129 evropskih inštitu- zdravstvena tveganja, povezana z njimi. Zavedamo tevam kot GSO, torej presoji tveganja, časovni ki jih zakonodaja razume kot gensko tov in društev, ki se ukvarjajo z raziskovanjem ra- se tudi, da je z uporabo orodij za urejanje genoma omejitvi dovoljenja za promet, nadzoru po sprosti- spremenjene organizme, v Evropi in svetu? stlin, vključno z NIB-om, se zavzema za razvoj poli- nadzor gensko spremenjenih poljščin postal izziv. tvi, odgovornosti in označevanju. Iz te odločitve Javno mnenje o GSO in posledično tudi zako- tik EU, ki bi omogočile uporabo genskega urejanja. Upam pa, da bodo zakonodajni problemi rešeni ne izhaja veliko pomembnih posledic. Zakonodajni nodajo je zelo težko spremeniti. Kljub temu je situ-Mreža, ki se imenuje Evropsko trajnostno kmetij- na podlagi neutemeljenega strahu, ampak znan- okviri za GSO so v EU zelo strogi, zapleteni in dragi. acija glede rastlin, nastalih z modernimi tehnikami stvo prek urejanja genoma (European Sustainable stvenih dokazov. 156 157 Pionirska uporaba 3D celičnih kultur RAZNOLIKOST IDEJ povzročajo poškodbe dednega materiala. Za ta in komunikacije, prav tako tudi ni interakcije med namen se največkrat uporabljajo jetrne celične celicami in izvenceličnim matriksom. V primeru linije, ki so najbolj presnovno aktivne in zato jetrnih celic so presnovni encimi mnogo slabše najbolje ponazarjajo presnovo snovi, ki se izraženi kot v človeških jetrih, kar je pri testiranju vsakodnevno odvija v našem telesu. Vendar imajo ksenobiotkov (spojin, ki se v telesu presnovijo in 2D celični sistemi številne biološke omejitve in imajo po presnovi drugačne lastnosti, kot jih imajo pomanjkljivosti. Mednje spada na primer starševske spojine) ključnega pomena. Znano je neustrezna povezava med celicami, saj le-te rastejo namreč, da nekateri ksenobiotiki postanejo v dveh in ne treh dimenzijah, kot je to značilno za genotoksični šele po presnovi, ki se v organizmu tkiva. Zaradi tega med celicami ni ustreznih stikov v največji meri odvija v jetrih. Pionirska uporaba Sferoid (3D celični model), pripravljen iz jetrne celične linije človeškega hepatocelularnega karcinoma (HepG2). Celice so obarvane z barvili, pri čemer so z zeleno obarvane žive, z rdečo pa mrtve celice. (Foto: Martina Štampar) 3D celičnih kultur Na NIB-u so jih sprva uporabljali v raziskavah raka, nato pa se je dr. Bojana Žegura domislila, da bi jih lahko vpeljali tudi v raziskave na področju genetske toksikologije. poraba tako imenovanih celičnih kultur Trajne celične linije, na katerih se izvajajo poskusi, je v znanstvenih raziskavah že dolgo so pridobljene iz različnih tkiv živalskega in tudi uveljavljena. V ta namen jih že desetletja človeškega izvora. V primeru celic človeškega uporabljajo tudi na NIB-u na Oddelku za izvora gre večinoma za celice, ki so izolirane iz genetsko toksikologijo in biologijo raka. rakavega tkiva in imajo v ustreznih laboratorijskih V genetski toksikologiji raziskovalci proučujejo pogojih sposobnost neomejene delitve. To procese, ki se zaradi vpliva zunanjih dejavnikov pomeni, da celičnim kulturam v tekoče gojišče odvijajo v celicah; gre za t. i. in vitro poskuse, saj procesi potekajo v laboratorijskih pogojih dodajajo hranila in dodatke, ki so potrebni za rast izven živega organizma. Pri tem raziskujejo, in delitev celic. Gojenje se odvija v sterilnih ali kemikalije oziroma fizikalni dejavniki (gama pogojih pri ustrezni temperaturi in atmosferi. in UV žarki) povzročajo poškodbe dednega Tem celičnim kulturam pravimo tudi materiala, na kakšen način se te poškodbe dvodimenzionalni (2D) celični modeli, saj so odražajo v sami molekuli DNK, in se ukvarjajo celice na trdo podlago, na kateri rastejo in se z vprašanjem, ali se nastale poškodbe lahko delijo, pritrjene v eni sami plasti ali monosloju. popravijo. Če popravljalni celični mehanizmi poškodb ne popravijo dovolj uspešno, pride do V genetski toksikologiji se 2D celični modeli mutacij. Te lahko vodijo do nastanka številnih tradicionalno uporabljajo za ugotavljanje, ali so bolezni, vključno z rakavimi obolenji, spojine, vključno z zdravili, kozmetičnimi izdelki, neplodnostjo, nepravilnostmi pri potomcih dodatki k hrani in krmi, pesticidi itd., varne za in mnogih drugih degenerativnih motenj. uporabnika oziroma, ali so genotoksične in 158 159 Pionirska uporaba 3D celičnih kultur Zaradi naštetih omejitev 2D celičnih kultur pri vitro pogojih gojijo več tednov, kjer se zaradi testiranjih varnosti oziroma genotoksične rastnih faktorjev in celičnih dodatkov aktivnosti spojin velikokrat dobimo lažno diferencirajo ali, preprosto rečeno, spremenijo v pozitivne rezultate. To posledično vodi do določen tip celice. Ker so celice človeškega izvora, testiranj zdravil in ostalih kemikalij v in vivo model po različnih anatomskih in fizioloških pogojih, torej na živalih. Taka testiranja so etično lastnostih spominja na človeško kožo in je idealno sporna, še zlasti kadar bi se jim lahko izognili. orodje za proučevanje mehanizmov delovanja Najpogosteje se v poskusih uporabljajo miši in kozmetičnih izdelkov in drugih spojin, ki pridejo podgane, ki pa se po morfologiji, fiziologiji in v stik s kožo. presnovi močno razlikujejo od ljudi. To je tudi razlog, da so bila mnoga zdravila, ki so na V zadnjem desetletju so začeli raziskovalci laboratorijskih živalih pokazala izvrstne učinke, razvijati tudi jetrne 3D celične modele, ki so se na ljudeh povsem neaktivna ali celo škodljiva. sprva uporabljali za razvoj zdravil, kasneje pa se je Številni poskusi na živalih so torej neustrezni, saj uporaba razširila tudi na druga področja. Zadnjih ne odražajo procesov v človeškem telesu. nekaj let pridobivajo pomen tudi v genetski toksikologiji za proučevanje genotoksične Zato tudi zakonodaja EU, ki ureja uporabo aktivnosti najrazličnejših spojin, od čistih laboratorijskih živali in ščiti njihovo dobrobit, kemikalij in zdravil pa do kompleksnih mešanic spodbuja testiranje varnosti kemikalij na spojin oziroma vzorcev iz okolja, na primer neživalskih sistemih. Razvoj alternativnih tehnik, realnih vzorcev površinskih vod ali iztokov ki odpravljajo ali nadomeščajo živali, vse bolj čistilnih naprav. Take raziskave izvajajo tudi na pridobiva veljavo. To je skladno s tako imenovano NIB-ovem Oddelku za genetsko toksikologijo in 3R strategijo (iz ang. reduction, refinement and biologijo raka, ki ga vodi prof. dr. Metka Filipič. replacement), ki narekuje zmanjšanje, Na Oddelku so 3D celične kulture sprva izpopolnjevanje in zamenjavo poskusnih uporabljali v raziskavah raka, leta 2017 pa se je laboratorijskih živali. Zaradi naštetega se je doc. dr. Bojana Žegura domislila nečesa novega, pojavila potreba po razvoju novih testnih in sicer da bi jih lahko vpeljali na raziskovalno sistemov, ki bi bolje odražali pogoje in vivo in bi področje genetske toksikologije. Do takrat v bolje napovedovali dejanske učinke na ljudeh. Ti literaturi še ni bilo podatkov, da bi 3D celične alternativni neživalski modeli bi lahko v modele uporabljali za proučevanje nastanka prihodnosti nadomestili poskuse na živalih poškodb DNK zaradi vpliva kemikalij. Zato lahko oziroma bi kot presejalni modeli zmanjšali število rečemo, da je šlo za pionirsko zamisel. poskusov na njih. Pomemben alternativni model predstavljajo tridimenzionalne (3D) celične Tako so v okviru doktorske naloge mlade kulture, ki so razcvet v razvoju doživele v raziskovalke Martine Štampar začeli iz trajnih preteklih 30 letih. celičnih kultur razvijati 3D celične modele, s katerimi proučujejo učinke različnih kemičnih in V zadnjih dveh desetletjih se je največ vlagalo v fizikalnih dejavnikov, ki smo jim lahko razvoj 3D celičnih kultur človeške kože, saj vsakodnevno izpostavljeni. Osredotočili so se na zakonodaja EU od leta 2009 prepoveduje razvoj jetrnih modelov, saj imajo jetrne celice testiranje kozmetičnih izdelkov na živalih. Modeli pomembno vlogo v raziskavah ksenobiotikov. kože se že uporabljajo za določanje varnosti Skupkom jetrnih celic zaradi njihove kroglaste kozmetičnih izdelkov, pa tudi drugih novih oblike pravimo sferoidi. Na NIB-u so sferoide materialov in proizvodov. Danes so in vitro 3D sprva pripravili s t. i. prisilno plavajočo metodo in celični modeli kože že popolnoma proučeni, jih gojili pri statičnih pogojih, kasneje pa so jih razviti in okarakterizirani ter tudi komercialno začeli v sodelovanju z Univerzo Južne Danske dostopni. Takšni modeli so sestavljeni iz (University of Southern Denmark, Odense) gojiti primarnih človeških celic, ki jih pridobijo pri v celičnih bioreaktorjih pri dinamičnih pogojih. Mlada raziskovalka Martina Štampar pri prenašanju sferoidov iz bioreaktorja v petrijevko. operativnih posegih, na primer biopsiji, in To omogoča večmesečno gojenje sferoidov, pri (Foto: Helle Sedighi Frandsen) predstavljajo neke vrste odpadek. Te celice v in čemer celice tudi ohranjajo visoko živost. 160 161 Današnja znanost je tehnologija prihodnosti Pionirska uporaba 3D celičnih kultur delovanj genotoksičnih agensov. V nedavno Tradicionalne 2D celične kulture na NIB-u čedalje opravljeno raziskavo so vključili različne znane, bolj nadomeščajo z novorazvitim 3D celičnim posredno delujoče mutagene (snovi, ki modelom. Trenutno jetrni 3D celični modeli še spreminjajo dedni material). Med njimi je niso uveljavljen model v genetski toksikologiji, benzo(a)piren, ki nastane pri nepopolnem a imajo po prepričanju NIB-ovih raziskovalcev izgorevanju in ga najdemo v cigaretnem dimu ter zaradi izboljšanih presnovnih aktivnosti ter večje izpušnih plinih. Proučevali so tudi učinke dveh fiziološke in morfološke podobnosti z in vivo spojin, ki nastaneta v mesu pri visokih sistemi tudi v tovrstnih raziskavah zelo dobro temperaturah, ter etopozida, protirakavega perspektivo. zdravila, za katerega je znano, da povzroča poškodbe DNK. V obsežni študiji so ugotavljali, kakšne poškodbe povzročajo naštete in še druge spojine in kakšni so njihovi mehanizmi delovanja. Rezultate so primerjali z rezultati, pridobljenimi z raziskavami na 2D celičnih kulturah, ter ugotovili, da je novorazviti 3D model, ki je fiziološko bolj podoben in vivo pogojem, za zaznavanje genotoksičnih spojin občutljivejši in kot tak predstavlja primeren eksperimentalni model za oceno njihove genotoksične aktivnosti. Izsledke so leta 2019 objavili v Archives of toxicology, prestižni reviji s tega področja. Poleg tega so na jetrnih 3D celičnih modelih proučevali tudi mehanizme delovanja naravnih spojin, kot so cianobakterijski toksini, ki se ob cvetenju Sferoidi v petrijevki, pripravljeni iz celic hepatocelularnega karcinoma (HepG2). cianobakterij pojavljajo v jezerih in akumulacijah (Foto: Martina Štampar) ter smo jim ljudje lahko vsakodnevno izpostavljeni. Ker lahko ti toksini škodljivo vplivajo na zdravje človeka, je zelo pomembno Novo tehnologijo so prenesli v svoj laboratorij, njihove lastnosti razlikujejo tudi po tem, v kateri poznati njihove lastnosti. Rezultati te raziskave kjer bodo v prihodnjih letih nadgrajevali plasti sferoida se nahajajo. Sferoid ima namreč tri so predstavljeni v članku, ki je bil objavljen metodologije, ki jih uporabljajo v raziskavah. glavne plasti ali cone. Na zunanji so celice, ki v mednarodni reviji Environmental Pollution Takšni modeli so zelo pomembni, saj lahko imajo ohranjeno sposobnost delitve (proliferacije) v začetku leta 2020. raziskujemo posledice dolgodobnih izpostavitev in omogočajo, da sferoid raste navzven. Sledi zelo nizkim koncentracijam kemikalij, kar cona, kjer se celice ne delijo, kar je značilno tudi ponazarja kronično izpostavitev ljudi. Ljudje smo za in vivo pogoje, torej za tkiva, v središču namreč v vsakodnevnem življenju lahko nevede sferoida pa je t. i. nekrotični center – tu celice Bojana Žegura verjame v prihodnost 3D celičnih izpostavljeni številnim bolj ali manj škodljivim odmirajo. Izsledki nekaterih raziskav, ki so jih modelov kot alternativo poskusom na živalih. (Foto: osebni arhiv) spojinam ali njihovim kombinacijam. Mnoge opravili na NIB-u, so zelo pomembni ‒ pokazali genotoksične spojine povzročajo spremembe so, da se geni, ki kodirajo presnovne encime, v 3D dednega materiala, ki pa se po navadi izrazijo šele modelih izražajo veliko močneje kot v 2D leta ali desetletja kasneje, posledica pa je lahko modelih. Presnova v sferoidih je torej bolj nastanek rakavega obolenja. podobna in vivo razmeram. V genetski Tridimenzionalni jetrni celični model so NIB-ovi toksikologiji je zelo pomembno, da v in vitro raziskovalci najprej okarakterizirali, saj je študijah uporabljeni modeli čim bolje posnemajo poznavanje lastnosti celic sferoida zelo človeško presnovo. pomembno. Znano je na primer, da se lastnosti Z novorazvitimi 3D modeli, statičnimi in tudi celic s starostjo sferoida spremenijo. Poleg tega se dinamičnimi, na NIB-u proučujejo mehanizme 162 163 Zdravila za gensko terapijo RAZNOLIKOST MNENJ Zakaj se v genski terapiji, virus (ang. adeno-associated virus, AVV) samo za-David Dobnik kakršna je bila uporabljena četek in konec sekvence svojega genoma. Vse ostalo tudi v primeru Krisa, uporabljajo je umetno pripravljen konstrukt, ki ga vnesemo prav virusi, ne pa recimo bakterije vanj, da bi ga odnesel v celico, kjer bo popravil neko ali kakšni drugi mikroorganizmi? gensko napako. Tako spremenjeni virusi so zdravilo, Razlog je dokaj preprost – virusi so dobri do- stavljavci ali vektorji, kot temu strokovno pravimo. Virusi imajo to lastnost, da v telesu lahko okužijo V genski terapiji se virusi uporabljajo le nekatere ali pa veliko število celic. Naučili smo zato, ker so dobri dostavljavci. Naučili se, kako izrabiti njihovo zmožnost za dostavljanje smo se izrabiti njihovo zmožnost svojega genoma v človeško ali živalsko celico. Ven- za dostavljanje svojega genoma dar virusi, ki se uporabljajo za gensko terapijo, od v človeško ali živalsko celico. samega virusnega genoma nimajo tako rekoč nič Zdravila za več. Tako ima na primer z adenovirusom povezan gensko terapijo Avtomatiziran robot, namenjen pripravi kapljic za kapljično digitalno verižno reakcijo s polimerazo. (Foto: David Dobnik) Jeseni leta 2019 je Slovenija izkazala izjemno solidarnost v veliki akciji zbiranja denarja za zdravljenje dečka Krisa. Spinalna mišična atrofija, s katero se je rodil, je redka genska okvara, s katero se rodi eden od približno deset tisoč otrok. Zaradi te okvare propadajo živčne celice, sledi splošno mišično slabenje in smrt. Pri pripravi zdravila zolgensma®, s katerim so zdravili Krisa, so bila potrebna posebna znanja in vrhunska strokovnost na področju virologije. Takšna, kot jih imajo na NIB-u in ki mu jih priznavajo domača in tuja podjetja. Na področju štetja virusov na molekularni ravni je NIB v svetu med vodilnimi inštitucijami. Dr. David Dobnik je z ekipo NIB-a sodeloval z AveXisom, podjetjem, ki je razvilo omenjeno zdravilo. To sodelovanje se nadaljuje, saj NIB pomaga AveXisu pri nadaljnjem razvoju. Razvijanje novih metod za detekcijo gensko spremenjenih organizmov je David Dobnik izpopolnil do stopnje, ki omogoča natančno kvantifikacijo virusov za zdravljenje najtežjih genskih bolezni. (Foto: Selma Dobnik) 164 165 Današnja znanost je tehnologija prihodnosti Zdravila za gensko terapijo Za katere bolezni oziroma genske Kako se pridobivajo ti virusi okvare se že uporablja genska terapija? in kako se jih očisti? Trenutno so odobrena zdravila za nekatere Viruse proizvajajo v specifični humani celični oblike krvnega raka. V ZDA je na primer odobre-liniji, ki izvira iz človeških ledvičnih celic. Te celice no zdravilo zolgensma® za zdravljenje spinalne najprej gensko spremenijo, da proizvajajo virus mišične atrofije in tudi zdravilo luxturna® za od- AAV, v katerega je vključen želen gen. Ko se v celi-pravo enega od tipov slepote. Je pa v fazi kliničnih cah virus dovolj namnoži, celice »razbijejo«. V taki študij več kot tisoč proizvodov, ki merijo na širok »juhi« je poleg virusov še ogromno drugih snovi, spekter bolezni. zato jo je treba očistiti. Najprej je treba iz nje od- straniti trdne delce, ki ostanejo od celic, kar dose- Kako je potekal razvoj zdravila žejo s centrifugiranjem, filtriranjem in postopki za Krisa in kako deluje v primeru precipitacije (obarjanja). Vse, kar še ostane razto- njegove bolezni? pljenega v tej raztopini, na primer različni virusni Spinalna mišična atrofija ni ena sama, ampak delci, proteini, celična DNK in podobno, je treba skupina živčno-mišičnih motenj. Lahko se pokaže-dodatno odstraniti. Odstranijo jih lahko s t. i. pa- jo še pred ali ob rojstvu, pri drugih oblikah pa se metnimi filtri. Filter, skozi katerega se tekočina težave pojavijo šele v odraslosti. Spinalna mišična precedi, veže vse delce. Nato s posebnim postop-atrofija v bistvu pomeni, da v telesu manjka en gen. kom izpiranja dosežejo, da se iz filtra izperejo vsi Posledično se ne tvori protein SMN, ki je pomem-delci, z izjemo virusov. Ti ostanejo vezani na filtru. ben za ohranjanje in razvoj motoričnih nevronov. Viruse na koncu prav tako izperejo, pri čemer upo-Ker zaradi tega mišice niso primerno oživčene, so rabijo drugačne pogoje izpiranja. zelo šibke in še bolj propadajo. Zato je cilj terapije, da se v te nevrone dostavi zdrava kopija manjkajo- čega gena, ki proizvaja protein SMN. Odkritje, da z adenovirusom Ko so ugotovili, kateri gen je to, so iskali najboljši povezan virus (AAV) prehaja način, kako ga dostaviti v celice. Odkrili so, da prej krvno-možgansko bariero, je vodilo omenjeni virus AAV prehaja tudi krvno-možgan- do zamisli, da se ta virus uporabi sko bariero. To je bilo pomembno odkritje, saj cen- za prenos gena v mišične tralni živčni sistem oz. živčne celice niso ožiljene in niso direktno v stiku s krvjo. To jih je napeljalo motorne nevrone. na misel, da bi AVV lahko uporabili za prenos gena v mišične motorne nevrone. Virus bi lahko vbri- zgali v kri, po kateri bi prišel do možganov in na- Kakšno vlogo je torej odigral NIB prej v spinalni kanal, kjer bi »okužil« celice in spropri razvoju zdravila za Krisa? žil proizvodnjo manjkajočega proteina. Ampak to je bil šele začetek, ideja, ki jo je bilo treba spraviti Podjetje AveXis, s katerim redno sodelujemo Polne in prazne kapside z adenovirusi povezanih virusov (AAV), kot jih vidimo s transmisijskim elektronskim mikroskopom. (Foto: Magda Tušek Žnidarič) na veliko višjo raven. Za to, da so izdelali zdravilo že od leta 2016, nam je povedalo, da imajo proi-brez škodljivih stranskih učinkov, je bilo potrebne- zvod, pri katerem želijo optimizirati proizvodnjo. ga veliko raziskovalnega dela in različnih optimi- In sicer tako, da ga bodo lahko proizvedli v čim zacij. Ko govorim o optimizacijah, imam v mislih večji količini in da bo virus, ki bo prenašalec gena, čist. To pomeni, da so v končnem proizvodu – ki se vnese v telo z injekcijo. Injicira se ga lahko v štetje virusov s kapljično digitalno verižno reakcijo tudi optimizacijo proizvodnje. Če se izrazim v pri-zdravilu – želeli imeti le polne viruse (napolnjene kri, oko, direktno v hrbtenični kanal ... Virus nato v s polimerazo«, na področju genske terapije zelo spodobi: velika razlika je, če nekaj gojite doma na z genskim materialom), torej brez dodatnih neči-telesu poišče tarčne celice, jih »okuži« in s tem pre- vrtu ali pa če imate tega celo polje. Če želite dosta- razširila. A vseeno opažamo, da imamo na NIB-u stoč, ki bi bile ostanek proizvodnega postopka. nese vanje genski material, ki smo ga vstavili vanj. viti manjkajoči gen na želeno mesto v telesu, po- zelo veliko izkušenj, in da tisti, ki jo začenjajo upotrebujete veliko število virusov. To veliko količino Na NIB-u smo kot prvi v Evropi imeli aparaturo Da bi vedeli, koliko virusov injiciramo v telo, upora-rabljati, nimajo ozadja, ki je potrebno za širše razu- virusov pa je treba, preden jih lahko uporabite, za štetje virusov na molekularni ravni in smo si na bljamo različne tehnike štetja. V zadnjih nekaj letih mevanje, kaj se med testom dogaja in kaj rezultati, tudi primerno očistiti. Šele ko so dobro očiščeni, ravni določanja absolutne količine DNK tarč v se je tehnika, ki se strokovno imenuje »molekularno ki jih dobijo na koncu, pomenijo. so primerni za terapevtsko uporabo. preteklosti nabrali veliko izkušenj. 166 167 Današnja znanost je tehnologija prihodnosti Zdravila za gensko terapijo Vzorce smo dobivali od podjetja Bia Separations iz razvijamo različne nove teste za preverjanje njiho-Ajdovščine, ki je za AveXis opravilo opisano »pa- vih proizvodov in te metode prenašamo v njihove metno filtriranje«. Skupaj so razvijali tehnike in laboratorije, tako da bodo testiranja lahko izvajali protokol čiščenja virusov. Na dobljenih vzorcih sami. Metod, ki jih razvijamo, je več, imen podjetij smo z molekularnimi tehnikami ovrednotili vse pa zaradi pogodb o nerazkrivanju za zdaj še ne modifikacije, ki so jih pripravili za optimizacijo či-smemo razkriti. ščenja. Sami pa smo tudi razvili postopek za kar najbolj natančno določanje količine virusov. Če že- Iz povedanega je očitno, da imate lite ugotoviti, kako uspešen je bil postopek čišče- vi osebno in NIB na področjih, nja, morate pogledati število virusov na začetku in ki so pomembna za razvijanje koncu postopka, ugotoviti prisotnost neželenih genskih terapij, zelo veliko nukleinskih kislin in, ali so virusi polni ali prazni. uporabnega znanja. Ali ste pri AveXisov test je prilagojen na AAV virus in je tarč- njegovem širjenju, naj se tako no specifičen, mi pa smo celoten postopek optimi- izrazim, zadržani? zirali. Postopek smo nato prenesli v AveXisov la- boratorij, da lahko sami izvajajo kvantifikacijo del- Seveda informacij, vezanih na specifična pod- cev. Najprej so bili njihovi zaposleni na delavnici jetja, ne razkrivamo zaradi spoštovanja pogodb, pri nas na NIB-u, nato pa sem prenos tehnologije drugače pa ničesar ne skrivamo. Veliko raziskuje-opravil tudi neposredno v njihovem laboratoriju v mo in objavljamo znanstvene članke, organizira-Libertyvillu pri Chicagu. Izobrazil sem njihove mo delavnice in spletne seminarje, izobražujemo operaterje in jim pomagal pri vpeljavi testiranja v zainteresirane laboratorije, da so sami sposobni laboratoriju. testirati svoje proizvode, in jim posredujemo vse informacije in znanje, ki so potrebni za pravilno Z AveXisom sodelujemo, kot sem omenil, že nekaj interpretacijo rezultatov. Znanstveno delo in širje-let. Vedno jih je zanimalo, kaj je novega pri nas in nje rezultatov sta pomembna tudi zato, da ne pri-kaj jim lahko še ponudimo. Vedno so nas dojemali haja do širjenja zmotnih prepričanj. kot dobrega partnerja, na katerega se lahko zane- sejo in mu zaupajo. Pri čemer naj povem, da z nami zdaj že dolgoročno sodelujejo zaradi kakovosti, ne pa morda zato, ker bi bili cenejši v primerjavi z ameriškimi laboratoriji, kot bi morda kdo pomislil. Snemanje prispevka o genski terapiji in kvantifikaciji virusnih vektorjev za oddajo Ugriznimo znanost nacionalne televizije je primer informiranja širše javnosti o raziskovalnem delu NIB-a. (Foto: David Dobnik) Razvili smo postopek za zelo natančno določanje količine virusov. Uspešnost čiščenja določamo na osnovi števila virusov na začetku in koncu postopka, prisotnih nečistoč in tega, ali so ti polni ali prazni. Ali morda sodelujete pri razvoju še kakšnega podobnega zdravila, kot je zolgensma®? Na področju virusov za gensko terapijo sodelu- jemo še z več drugimi podjetji. Delamo podobne stvari, kot smo jih pri razvoju terapije za Krisa – 168 169 O vsestranski uporabnosti hitrih molekularnih metod RAZNOLIKOST MNENJ Polona Kogovšek O vsestranski uporabnosti hitrih molekularnih metod Biologija kot veda ima pri preskrbi s hrano izjemno vlogo. Izzivi na tem področju so številni; med najbolj očitnimi so naraščajoče število svetovnega prebivalstva in podnebne spremembe z vsemi predvidenimi in tudi težje predvidljivimi posledicami. A se pri tem še zdaleč ne končajo. Gre tudi za Delo s kvasovkami, izoliranimi iz vzorcev medu. (Foto: Aleš Rosa) problematiko kakovosti hrane – take, ki je varna za uživanje in ki ima morda še kakšno »dodatno dimenzijo«, na primer zdravilno učinkovanje. Mikrobiologinja dr. Polona Naj se najprej ozremo na Kogovšek se v okviru svojega dela na NIB-u vaše sodelovanje s podjetji. Med in medeni izdelki so poseben izziv, ukvarja tudi s tovrstnimi temami. Med drugim Za kakšno sodelovanje gre? saj se proizvajalci izogibajo toplotni vodi dva raziskovalna projekta pri EFSA Že pridelana hrana lahko hitro postane za uži- (Evropski agenciji za varnost hrane, European obdelavi in konzervansom. Vemo pa, vanje neprimerna ali celo nevarna zaradi različnih Food Safety Authority), sicer pa sodeluje da so bakterije in kvasovke, ki so na bakterij, kvasovk in virusov. Zato je pomembno, da z različnimi slovenskimi podjetji, ki proizvajalci njihovo prisotnost zaznajo čim bolj cvetovih in v čebelnjaku, tudi v medu. proizvajajo in predelujejo hrano. zgodaj in tako preprečijo večjo škodo ali celo zdra- vstveno tveganje. Na tem področju je NIB sodelo- val pri velikem evropskem projektu Decathlon in nacionalnem projektu pametne specializacije. Gre pripravi drugih proizvodov na osnovi čebeljih iz-predvsem za razvoj metod za hitro določanje mi- delkov. Med in medeni izdelki so poseben izziv, saj kroorganizmov (bakterij in kvasovk) v hrani. se proizvajalci izogibajo toplotni obdelavi ali doda- janju konzervansov, ker želijo, da so proizvodi iz V okviru slovenskega projekta, poimenovanega njega čim bolj naravni in imajo ohranjene zdravil-Hrana za prihodnost, ki je med seboj povezal več ne lastnosti. Vemo pa, da so bakterije in kvasovke, Pridelavo hrane doma je Polona Kogovšek razširila s svojim odličnim strokovnim mikrobiološkim naših podjetij s področja živilske industrije, smo na ki so prisotne na cvetovih in v čebelnjaku, tudi v znanjem na številne mednarodne projekte primer razvili metode za hitro določanje kvasovk, medu. Ta je zanje sicer neugodno življenjsko oko-in podjetja, povezana s hrano. (Foto: osebni arhiv) ki lahko povzročijo težave pri predelavi medu in lje, a nekaj jih le preživi. Potencialna težava, ki se 170 171 Današnja znanost je tehnologija prihodnosti O vsestranski uporabnosti hitrih molekularnih metod lahko pojavi, je, da je v končnem proizvodu količi- V kakšni meri pa so te stvari dejansko na mikroorganizmov prevelika in povzroči njiho- zaživele v proizvodni praksi? vo kvarjenje ali pa proizvod vsebuje patogene bak- terije. Zato sta hitro testiranje in informacija, ali so Nekatere so kar lepo zaživele. Denimo priprava v medu morda prisotni neželeni mikroorganizmi, postopka testiranja s hitrimi molekularnimi tehni-za predelovalce koristna, saj se lahko pravočasno kami za ugotavljanje prisotnosti snovi, ki kvarijo odločijo za nadaljnji postopek predelave. Klasični proizvode, na primer kvasovk, ki lahko povzročijo postopek testiranja namreč traja več dni ali celo njihovo vretje. Postopki so pripravljeni tako, da se tednov, saj je treba počakati, da mikroorganizmi lahko izvedejo na realnih vzorcih v proizvodnji. zrastejo na gojišču. V primeru molekularnih me- Pogosta težava pri uvajanju različnih rešitev v tod pa smo pokazali, da lahko pridemo od vzorca prakso je finančna podhranjenost podjetij. Stro-do rezultata v nekaj urah ali celo manj. kovnjaki in razvojniki, ki stopijo v stik z nami, imajo veliko zamisli, energije in so inovativni. Problem pa so sredstva, ki bi jih podjetja morala vložiti v razvoj in implementacijo novosti v proi- Pogosto so problem sredstva, zvodnjo. Vsekakor je določeno znanje razvito in ki bi jih podjetja morala vložiti na voljo. v razvoj in implementacijo novosti Če se še malo vrnem k projektu Hrana za priho- v proizvodnjo. Vsekakor je določeno dnost – v okviru tega smo sodelovali tudi pri ana- znanje razvito in na voljo. lizi kakovosti mesa za proizvodnjo paštet. Meso procesirajo, meljejo in obdelujejo še na druge nači- ne, pri čemer pride do takšnih sprememb, da je na videz skoraj nerazpoznavno. Dr. Magda Tušek Žnidarič je z mikroskopijo analizirala strukturo Omenjeni projekt Hrana za prihodnost mišičnega tkiva pred in po predpripravi. Naročni- je področje, na katerem je NIB sodeloval ka je namreč zanimalo, ali to pomeni tudi veliko v okviru pred nekaj leti vpeljane strategije modifikacijo mišičnih vlaken na ultrastrukturni Jata piščancev brojlerjev, v kateri se potencialna okužba lahko zelo hitro razširi. t. i. pametne specializacije, ki bi Sloveniji ravni, od česar je odvisna cena paštete na trgu; (Foto: Polona Kogovšek) omogočil tržni preboj na različnih področjih. manj ko je meso sprocesirano, višja je cena. Izka- S čim ste se vključili v ta projekt? zalo se je, da je meso kljub tem postopkom v bistvu Primerov je, poleg prej omenjenih metod za hi- dobro ohranjeno. To je proizvajalcu omogočilo do-pomenijo nevarnost za izbruh bolezni. Na ta način po hitrosti. Druge zahtevajo več časa, uro in pol, tro zaznavanje mikroorganizmov, še več. Tako je kazati, da ima pašteto višje kakovosti. lahko rejec hitreje ukrepa in zaščiti jate piščancev. dve ali celo tri ure, še posebno, če je potrebna recimo ena od naših mlekarn prišla na misel, da bi V nasprotnem primeru bi namreč moral na potr- predhodna priprava vzorca. S to hitro metodo in z svojemu jogurtu dodala ekstrakt, na primer hme- S kom pri svojem delu še sodelujete? ditev prisotnosti E. coli čakati več dni. napravo, ki je dovolj majhna, da jo lahko nosimo s lja, za katerega je znano, da ima veliko antioksida- Morda tudi z veterinarji? sabo, pa pridemo do rezultata že v 15 minutah. Za kakšne metode testiranj pa gre tivnih snovi. Podobna je zamisel o dodajanju pro- Tudi testiranje piščancev na prisotnost patogene Z veterinarji z Inštituta za perutnino, ptice, pla- pri tem in v podobnih primerih? polisa nekaterim vrstam hrane, saj zanj dobro vemo, bakterije je zahtevalo le četrt ure. zilce in male sesalce, ki deluje na Veterinarski fa- da deluje antimikrobno in spodbuja imunski odziv kulteti v Ljubljani, smo res sodelovali pri razvoju Največ uporabljamo metodi verižna reakcija s Metodo LAMP smo vpeljali še za določanje fito-telesa. V slednjem primeru smo na NIB-u preverjali metode za hitro določanje bakterije E. coli, ki pov-polimerazo (ang. polymerase chain reaction, PCR) plazem vinske trte, tudi za različne viruse na para-antimikrobno delovanje različnih ekstraktov propo- zroča veliko smrtnost med piščanci. Če pride do v realnem času in LAMP; to je kratica njenega an- dižniku, krompirju ... Lahko navedem še en primer lisa. Antioksidativne in antimikrobne lastnosti ima okužbe, lahko rejec v enem samem tednu izgubi gleškega poimenovanja, ki smo ga prevedli v »izo-ugotavljanja bakterije E. coli, ki predstavlja velik tudi rožmarin, ki bi ga lahko dodajali na primer kru-celo jato. Proti tej bakteriji sicer obstaja možnost termalno pomnoževanje posredovano z zanko«. problem tudi pri proizvodnji kalčkov. V velikih ba-hu. Tudi za ekstrakt rožmarina smo pokazali, da v preventivnega cepljenja, a tega se rejci izogibajo. Gre za približno 20 let staro tehnologijo, ki pa smo zenih z vodo kalčki rastejo približno dva tedna, dovolj velikih koncentracijah učinkuje protimikrob-Zato smo razvili hitro molekularno metodo, ki jo jo priredili in razvili specifične teste za bakterije, ki nato se jih pobere in brez kakršnegakoli tretmaja no; dodajali bi ga lahko v marinade. S tem bi dosegli lahko uporabijo inšpektorji ob obisku farme. Sami jih iščemo. Poleg tega smo razvili postopek pripra-proda. Če se v vodi namnožijo bakterije, je to ne- več ciljev – preprečili bi razvoj patogenih mikroor- smo obiskali nekaj farm, piščancem odvzeli brise in ve vzorca tako, da se ga lahko opravi na terenu; to je posredno nevarno za človeka, saj se uživajo surovi. ganizmov, marinada pa bi tudi imela prijetnejši jih testirali. Takoj smo lahko ugotovili, ali so potent. i. »on sight«, terenska diagnostika. Od drugih mo- Okužba s kalčki je pred leti povzročila zastrupitev okus in bi obenem delovala antioksidativno. cialno patogene bakterije E. coli morda prisotne in lekularnih diagnostičnih metod se LAMP razlikuje in smrt več kot 50 ljudi v Nemčiji. 172 173 Današnja znanost je tehnologija prihodnosti O vsestranski uporabnosti hitrih molekularnih metod Vodite tudi dva projekta pri zmanjšuje škodo in stroške. Je pa to za podjetja Evropski agenciji za varnost hrane? velik logističen zalogaj, saj je treba spremeniti na- Za kakšna projekta gre? čin dela in testiranja. Prehrambna podjetja so na Agencija financira tudi projekte, s katerimi se primer zavezana standardom, ki hitrih molekular-ugotavlja varnost pridelave z vidika zdravja rastlin. nih metod za detekcijo mikroorganizmov še ne Tako na NIB-u vodim dva projekta, s katerima vključujejo. Pričakovati je, da se bodo začele te me-spremljamo prisotnost spor glive, ki povzroča bo- tode uvajati v standarde, bo pa to gotovo časovno lezen na agrumih, imenovano črna pegavost agru- zahtevno. Ampak mislim, da nekatera velika tuja mov. Te glive v Evropi še ni, sprva so celo predvide- podjetja te hitre metode že uporabljajo v svojih vali, da mediteransko okolje ni primerno za njeno proizvodnih laboratorijih. To je vsekakor izziv za širitev, a je njeno odkritje v nam bližnji Tuniziji prihodnost za naša prehranska podjetja. leta 2019 to domnevo ovrglo. Spore te glive se širi- jo po zraku ali z dežjem, zato je pomembno, da za pravočasno ukrepanje in zaščito spremljamo njeno prisotnost v zraku. Zato vzorčimo zrak in dež v več državah EU in Tuniziji. Na ta način bomo sproti preverjali, ali je gliva prišla v EU, in obenem spre- mljali epidemijo glive v Tuniziji. Velik izziv pa predstavljajo agrumi, ki ne kažejo bolezenskih znamenj, so pa okuženi. Da bi ta vidik nenamerne širitve bolezni raziskali in ovrednotili, smo se v letu 2020 povezali v večjo projektno skupino (Euphresco). Poleg evropskih raziskovalcev iz dr- žav, ki gojijo agrume, so se v projekt vključili tudi strokovnjaki iz Brazilije. Ti se že srečujejo s to bo- leznijo in težavami izvoza agrumov, saj je lahko pošiljka po tem, ko že prispe v EU, zavrnjena, ker sadeži med potjo razvijejo bolezenska znamenja. Na NIB-u vodim dva projekta, ki ju financira Evropska agencija za varnost hrane. Z njima spremljamo prisotnost spor glive, ki povzroča bolezen, imenovano črna pegavost agrumov. Kakšni pa so prihodnji izzivi na področju, s katerim se ukvarjate? Vsekakor nam je v interesu še nadaljnje sodelo- vanje s kmetijskimi in prehranskimi podjetji. Hitre metode, ki smo jih razvijali, se nam zdijo pomemb- ne in njihova implementacija v proizvodnjo kori- Pomarančevec v poskusnem nasadu v Valenciji (Valencian Institute of Agricultural Research, stna. Še zlasti, če upoštevamo trende, da je anali-IVIA, Španija). (Foto: Polona Kogovšek) ze treba opravljati čedalje hitreje, saj to lahko 174 175 RAZNOLIKOST IDEJ Tudi tumorji poskrbijo za svoje okolje Raziskave, ki skušajo razkriti, kako se matične celice glioblastoma razlikujejo od drugih celic, bi lahko pripomogle k razvoju terapije te za zdaj neozdravljive oblike raka. a NIB-u se z raziskovanjem biologije glioblastom, najpogostejši tip možganskega raka, Tumorsko mikrookolje sestavljajo predvsem možganske rakave celice, ki so na sliki obarvane zeleno. raka ukvarjajo že dolgo. Dr. Metka za katerim v Sloveniji letno zboli okoli 60 ljudi. Jedra celic, tako rakavih kot nerakavih, so obarvana modro. Slikano s fluorescentnim invertnim mikroskopom Novak in Bernarda Majc v raziskovalni skupini Najbolj ogroženi za razvoj možganskega tumorja pri 200-kratni povečavi. (Foto: Bernarda Majc) pod vodstvom prof. dr. Tamare Lah Turnšek so ljudje v starosti med 55 in 60 let, žal pa so opravljata tudi raziskave, ki bi lahko pomagale posamezni bolniki tudi mlajši od 30 let. pripeljati do učinkovite tarčne terapije Zdravljenje dodatno otežuje krvno-možganska mehanizmov, ki omogočajo zelo hitro glioblastoma, agresivne oblike možganskega Glioblastom se razvije v možganih iz astrocitov, pregrada, ki ščiti možgane pred toksičnimi popravljanje DNK, so tako rekoč neuničljive. Kje raka. Gre za izjemen raziskovalen izziv, saj ene od vrst možganskih celic, pri katerih pride do molekulami iz krvnega obtoka, a hkrati tudi so niše, v katerih so matične celice, kaj te niše kljub prizadevanjem v zadnjih desetletjih nenadzorovane rasti in invazije (razraščanja) v onemogoča vstop zdravilom. Ker rakavega tkiva z sestavlja in kako razkriti glioblastomske matične znanost še ni našla učinkovite terapije za to zdravo možganovino. Medtem ko se pri operacijo ni mogoče v celoti odstraniti, saj so celice, skušajo raziskovalci NIB-a odkriti skupaj z smrtonosno bolezen. Pri tem se opirata na zdravljenju drugih oblik raka široko uveljavlja posamezne rakave celice nevidne, pride do raziskovalci z Akademskega medicinskega centra nekatera najnovejša spoznanja in odkritja, tarčna terapija, usmerjena le proti rakavim ponovne rasti tumorja na istem in še na drugih Univerze v Amsterdamu. uvajata pa tudi lastne nove pristope. celicam, je pri zdravljenju glioblastoma na voljo le splošno zdravljenje, ki podaljša čas kakovostnega mestih. Celice, ki povzročijo ponovno rast Novakova in Majčeva se primarno ukvarjata z življenja. Zdravljenje obsega operativni poseg, tumorja, so tako imenovane glioblastomske vprašanjem, kako trajno uničiti matične celice Rak, ki lahko vznikne v vseh tkivih in organih kemoterapijo in obsevanje. Operativni poseg matične celice. Te celice so izziv, ki je v zadnjem glioblastoma. Pri tem gre za raziskave, ki skušajo človeškega organizma, je, globalno gledano, drugi opravijo pri večini obolelih; izjema so le tisti, pri obdobju v ospredju raziskovanja. razkriti, kakšna je njihova posebnost, v čem se glavni razlog za smrt. Po podatkih za leto 2018 je katerih operacija zaradi napredovanja bolezni ne Glioblastomske matične celice se skrivajo v razlikujejo od drugih celic. To bi omogočilo razvoj na svetu zahteval življenje 9,6 milijona ljudi, od bi doprinesla k podaljšanju življenja. Pri ljudeh, ki notranjosti tumorskega tkiva v posebnih selektivne terapije – take, ki ne bo ubila tudi tega v Sloveniji več kot 6000. Do leta 2030 naj bi se zdravijo, se čas preživetja od prvih simptomov mikrookoljih, tako imenovanih nišah. V njih so zdravih celic. Raziskovanje vključuje iskanje iz različnih razlogov število smrti v svetu naraslo do smrti podaljša na okoli 15–18 mesecev, brez zaščitene pred učinki standardne terapije, kot sta bioloških označevalcev glioblastomskih matičnih na 13 milijonov letno. Med številnimi tipi raka jih terapije umrejo v poprečju v manj kot petih obsevanje in kemoterapija. Zaradi močnih celic, kar omogoča boljše ciljanje ‒ uporabo je nekaj opredeljenih kot redki raki. Mednje spada mesecih. obrambnih celičnih mehanizmov ter razvitih učinkovin, ki uničujejo samo te celice. Skupina, 176 177 Rast glioblastomskih celic iz koščka tumorja bolnika z glioblastomom. Slikano s svetlobnim mikroskopom Opazovanje rasti glioblastomskih organoidov pod posebnimi pogoji s svetlobnim mikroskopom. pri 40-kratni povečavi. (Foto: Metka Novak) (Foto: Bernarda Majc) v kateri delujeta, je odkrila zelo specifičen biološki ščit. Rak namreč poskrbi, da ga njegovo okolje Tako sta preskusili maraviroc. To zdravilo se novih protirakavih učinkovin ter standardne označevalec za glioblastomske matične celice ščiti in mu omogoča napredovanje. uporablja pri ljudeh z virusom HIV, kjer prepreči terapije. CD9. To je zelo pomembno odkritje, saj vstop virusa v imunske celice, ki prav tako izločajo predstavlja obetavno tarčo za uničenje proti Rakave celice komunicirajo med seboj in z Na prelomu tisočletja so se začele v raziskavah nerakavimi celicami v okolici prek signalnih kemokine. Vendar raziskovalki poudarjata, da je terapiji odpornih rakavih matičnih celic. raka postopoma uveljavljati tridimenzionalne molekul, ki imajo vlogo prenašalcev sporočil. potrebnih še precej raziskav, ki bi potrdile celične kulture, ki izvirajo iz rakavih matičnih Težava spopadanja z glioblastomom pa je še širša. Mednje spadajo tudi kemokini, ki nadzorujejo dejansko učinkovitost tega zdravila tudi za celic. Slednje tvorijo celični model, ki posnema Tumor sestavljajo rakave in nerakave celice, komunikacijo ter premikanje rakavih in nerakavih terapijo glioblastoma. Tumorsko mikrookolje je zgradbo in značilnosti primarnega tumorja. To je pomembno pa je tudi okolje, v katerem se tumor celic v njihovi okolici. Kemokini, ki jih izločajo izredno heterogeno, kompleksno in dinamično. model, ki utira pot v uspešnejši razvoj zdravil in v nahaja. Tumor si okolje podredi, da le-to dela v rakave celice, zavirajo delovanje celic, kot so Pri inhibiranju delovanja določenih tarčnih smer medicine po meri posameznika. njegovo korist. V zvezi z rakom se že okoli 200 let imunske celice, in s tem povzročijo molekul ali neke funkcije molekule lahko le-to uporablja besedna zveza »seme in prst« (ang. seed imunosupresorsko okolje. Pri normalnem stanju prevzame neka druga molekula. Prav tako tudi Raziskovalki se ukvarjata z razvojem and soil). Da seme raste, je potrebna dobra prst. bi imunske celice tumor uničile, a ker jih le-ta opozarjata, da bi to lahko bil le del v mozaiku tridimenzionalnih modelov, glioblastomskih Če so rakave celice, predvsem matične rakave spremeni, svojega poslanstva ne opravijo. Takšno terapevtskih ukrepov, saj je za uspešno zdravljenje organoidov. Organoid je nekakšen poenostavljen, celice, seme, potem prst predstavljajo organi, v okolje omogoča širjenje rakavih celic v zdravo raka največkrat potrebna kombinacija miniaturen organ in kot tak dokaj dober približek katerih rak nastane, raste in se razvija. Zato je za možganovino in nastanek zasevkov oz. metastaz. operativnega posega, obsevanja, resničnega tumorja. Preskušanje novih in že razumevanje delovanja raka izredno pomembno kemoterapevtikov in tarčnih zdravil. znanih protirakavih snovi in obsevanja, ki bi lahko Med raziskovalnimi vprašanji, ki si jih tudi poznavanje njegovega okolja. V primeru uničili rakave celice, je na organoidih veliko raziskovalki zastavljata, je tudi vprašanje, kaj se Pri iskanju načina, ki bi izboljšal učinkovitost glioblastoma so to možgani in celotno tumorsko ustreznejše, saj vsebujejo matične in zrele rakave zgodi, če prekineta komunikacijo, ki poteka prek terapije glioblastoma, NIB sodeluje tudi s mikrookolje. To mikrookolje predstavljajo različnih kemokinov med tumorjem in različnimi Kliničnim oddelkom za nevrokirurgijo UKC celice ter vse tisto, kar pravi tumor obdaja nerakave celice, kot so stromalne, imunske in še celicami v okolici. Bo tumor prenehal rasti in se Ljubljana. Od tu dobiva vzorce tumorjev, ki jih (njegovo okolje), kot so imunske celice, zdrave druge celice, ki mu omogočajo rast. Terapija ni širiti v normalno tkivo, ko ne bo več mogel operativno odstranijo bolnikom. Iz koščka stromalne celice, žilice ... uspešna, če je osredotočena le na »seme«, ampak usmerjati delovanja okoliških celic? Se bo tumor tumorja pridobijo rakave celice, na katerih potem Uporaba organoidov pri raziskavah, namenjenih mora posegati tudi v okolico tumorja, v njegov zmanjšal? proučujejo delovanje in učinkovitost različnih za zdravljenje raka, bi lahko odpravila vrzel med 178 179 Tudi tumorji poskrbijo za svoje okolje uporabljali v vseh nadaljnjih študijah Inštitutom za patologijo v Ljubljani, povezuje pa glioblastoma. Za druge tipe raka, kot je rak dojke, se tudi z Inštitutom za biokemijo na ljubljanski banke, v katerih je mogoče kupiti preskusne Medicinski fakulteti in Onkološkim inštitutom, modele in na njih izvajati raziskave, v svetu že ima že zdaj temelje za obširno biobanko (t. i. obstajajo. NIB, ki ima kot rečeno dobre povezave gliobanko), saj že od leta 2012 zbirajo tkivne z Oddelkom za nevrokirurgijo v Ljubljani, vzorce glioblastomskih tumorjev. Spremljanje rasti možganskega tumorja v zarodku ribe cebrice (Brachydanio rerio). Tumorske celice so obarvane rdeče. Slikano s fluorescentnim mikroskopom pri 40-kratni povečavi. (Foto: Metka Novak) živalskimi modeli in kliničnimi študijami zdravil napredovanja raka in preskušanje novih na ljudeh. To bi omogočilo hitrejše, bolj ciljno protirakavih terapij. Zarodki cebric so namreč Raziskovalci po vsem svetu si neutrudno prizadevajo razviti nove tehnologije in nove terapevtske usmerjene klinične raziskave, zmanjšanje stroškov prozorni in omogočajo zelo dobro vizualizacijo pristope, ki bi pripomogli k boljšemu razumevanju raka možganov in izboljšanju preživetja bolnikov s to smrtonosno boleznijo. K temu velikemu cilju stremita tudi raziskovalki dr. Metka Novak (levo) in povečanje uspešnosti raziskav. Od celičnih procesov. Tako lahko preprosto z in Bernarda Majc (desno). (Foto: osebni arhiv) predkliničnih raziskav neke učinkovine, ki bi mikroskopom opazujeta, kako se rakave celice potencialno lahko postala zdravilo, pa do delijo in razraščajo po njihovi vsaditvi v možgane zaključene faze kliničnega testiranja na ljudeh zarodkov cebric. Poleg tega imajo cebrice že namreč običajno mine okoli deset let. Ta postopek razvite možganske celice in strukturo možganov, uspešno prestane le okoli en odstotek sprva ki dobro posnema mikrookolje tumorja pri obetavnih učinkovin. človeku. Poleg preskusov na organoidih opravljata Podobno ambiciozna želja, kot je omenjeni razvoj Novakova in Majčeva tudi testiranja potencialnih glioblastomskih organoidov, je vzpostavitev protirakavih učinkovin na zarodkih rib cebric. Ti njihove biobanke. Raziskovalki pojasnjujeta, da bi so zelo primeren in vivo model za proučevanje tako shranjene modele organoidov lahko 180 181 Ostanki citostatikov v okolju RAZNOLIKOST MNENJ Kako pridejo ostanki citostatikov Zakaj pa so bili citostatiki Matjaž Novak v okolje? v raziskovalnem smislu tako Citostatiki se, podobno kot ostala zdravila, po zapostavljeni? uporabi iz telesa zdravljene osebe izločijo z uri- To je bila predvsem posledica precej nižjih zau- nom in blatom. V izločkih je mešanica nespreme- žitih količin v primerjavi z nekaterimi drugimi njene učinkovine in njenih različnih metabolitov. skupinami zdravil (npr. antibiotiki, protivnetna in Tako pristanejo v mešanih in/ali bolnišničnih ko-protibolečinska zdravila) in posledično izredno munalnih odplakah, ki se prek komunalnih čistil- nizkih pričakovanih koncentracij v okolju. To je nih naprav iztekajo v okolje, največkrat reko. Funk- vodilo do zmotnega prepričanja, da pri teh nizkih cija se spremeni in prej zdravila v okolju postanejo koncentracijah najverjetneje ne predstavljajo tve-onesnaževala. S tem predstavljajo potencialno ne- ganja za okolje. Ker so pričakovali najvišje kon- Ostanki varnost za vse posredno izpostavljene okoljske or- centracije v bolnišničnih odplakah, so se prve raz- ganizme. Do nedavnega je bilo zelo malo znanega iskave osredotočile na te odpadne vode. Šele ka-o njihovem pojavljanju oziroma prisotnosti v oko- snejši napredek v analitski kemiji in razvoj obču- citostatikov lju, predvsem pa je bilo zelo malo informacij o tljivejših metod sta omogočila merjenje prisotno-učinkih na okolje. Obstoječe študije so potrdile sti teh snovi v površinskih vodah, v katerih se njihovo prisotnost ne le v odpadnih vodah, ampak običajno pojavljajo pri tudi do tisoč- in večkrat v okolju tudi v površinskih vodah, jezerih in rekah. nižjih koncentracijah. Cebrice (Brachydanio rerio), priljubljene akvarijske ribice, so tudi izjemno pomemben modelni organizem Citostatiki, skupina zdravil, ki se uporablja za vretenčarje v različnih znanstvenih raziskavah, vključno z raziskavami ostankov citostatikov v okolju. (Foto: Davorin Tome) za zdravljenje raka, so bili do nedavnega v ocenah tveganja za okolje skoraj popolnoma spregledani. Glavni razlog so bile majhne zaužite količine teh zdravil in posledično prepričanje, da so njihove koncentracije v okolju izredno nizke. Zato se je predvidevalo, da ne predstavljajo posebnega tveganja. A to prepričanje se kaže kot zmotno. S problematiko ostankov citostatikov v okolju in njihovimi škodljivimi učinki nanj s poudarkom na genotoksičnosti (sposobnosti poškodovanja dednega materiala) se je v svoji disertaciji ukvarjal dr. Matjaž Novak. Leta 2018 je zanjo prejel nagrado NIB-a, poimenovano po prof. dr. Miroslavu Zeiu, pobudniku ustanovitve Inštituta. Z raziskavami citostatikov nadaljuje, saj je njihova poraba zaradi naraščanja pogostosti rakavih obolenj, drugega najpogostejšega vzroka smrti, iz leta v leto večja. To pomeni tudi naraščanje vnosa citostatikov v okolje. Nekatere meritve so ta trend že dokazale. Gre za problematiko, Ekološko kmetovanje in globalna znanost sta za Matjaža Novaka zmagovalna kombinacija. ki je le slabo raziskana in si v prihodnje (Foto: osebni arhiv) nedvomno zasluži več pozornosti. 182 Današnja znanost je tehnologija prihodnosti Ostanki citostatikov v okolju učinki metabolitov in transformacijskih proizvo- ostala onesnaževala (težke kovine, fitofarmacevt- dov v primerjavi z izvornimi učinkovinami izre- ske pripravke, endokrine motilce ipd.), ki so prav dno slabo raziskani, pri čemer ne smemo pozabiti, tako prisotna v okolju, je lahko tveganje še večje, da tudi o slednjih ne vemo prav veliko. vendar je podatkov o tem izredno malo. Naj se zadržimo še pri vprašanju, Se raziskovalci vendarle od kod citostatiki prihajajo v okolje. lotevate tudi takih raziskav? Omenili ste pričakovano najvišje koncentracije v odplakah iz bolnišnic. Ker se zavedamo resnosti te problematike, smo Ali so prisotni tudi v drugih odplakah, se v svojih raziskavah res lotili tudi tega. V prvi štu-a manj koncentrirani? diji smo proučevali učinke kompleksne mešanice, sestavljene iz štirih najpogosteje zaznanih citosta- Sprva so za primarni vir vnosa res veljale bolni- tikov pri njihovih najvišjih izmerjenih koncentra- šnične odpadne vode, v katerih se načeloma cito- cijah v odpadni vodi Onkološkega inštituta v Lju- statiki pojavljajo v višjih koncentracijah, vendar pa bljani. V tej študiji smo dokazali, da ta kompleksna je to povsem odvisno od tipa citostatika. Pacienti zmes, sestavljena iz dejanskih izmerjenih koncen-so bili včasih hospitalizirani in so daljše obdobje tracij v odpadnih vodah, povzroči poškodbe DNK preživeli v bolnišnicah, tako da so večino ostankov v izpostavljenih ribjih celicah in vitro. Ko smo te-izločili v bolnišnici. Vendar se je to v zadnjih 15 stirali posamezne citostatike pri istih koncentraci-letih močno spremenilo. Zaradi pojava novih tipov jah, kot so bili v kompleksni zmesi, poškodb DNK citostatikov, ki se lahko uporabljajo daljše obdobje nismo zaznali oziroma smo jih zaznali pri veliko in se zaužijejo v obliki tablet, se je zdravljenje bol-višjih koncentracijah. nikov v glavnem preselilo v domačo oskrbo. Posle- dično so mešane komunalne odplake postale po- membnejši vir vnosa teh zdravil v okolje. S tem pa Z novimi tipi citostatikov se je zdravljenje je vnos tudi precej bolj razpršen. bolnikov z rakom v glavnem preselilo Analize učinkov v realnem okolju odvzetih vzorcev bolnišničnih ali komunalnih odplak potekajo v domačo oskrbo. Zato so mešane v laboratorijskih razmerah. (Foto: arhiv NIB-a) Kako pa je s sinergijskimi komunalne odplake postale učinki različnih citostatikov, pomembnejši vir vnosa teh zdravil ki pridejo v okolje? v okolje od bolnišničnih odplak. Komunalne odplake se prek čistilnih Zavedati se moramo, da ostanke citostatikov in naprav iztekajo v okolje. Ali te ne morejo Trenutno je na voljo nekaj več kot 260 citostati- zdravil na splošno sestavlja kompleksna mešanica iz njih odstraniti ostankov citostatikov? kov, ki se uporabljajo za zdravljenje različnih tipov nemetabolizirane izvorne učinkovine (aktivna se- raka in se med sabo razlikujejo po mehanizmu de- V naslednji študiji smo testirali realne okoljske Popolnoma odstraniti jih je skoraj nemogoče, stavina zdravila, ki je odgovorna za farmakološki lovanja, s katerim ubijajo rakave celice. Zaradi teh vzorce, in sicer bolnišnične in komunalne odplake kajti praviloma gre za izredno obstojne molekule. učinek) in njenih metabolitov, ki so posledica raz-razlik v delovanju tudi predstavljajo različno tve- pred in po iztoku v čistilno napravo v Sloveniji in Ravno lastnosti, kot sta slaba biorazgradljivost in gradnje učinkovine v pacientovem telesu. Ko te ganje za posredno izpostavljene organizme. V do- Španiji. Pri tem smo upoštevali sezonsko dinami- visoka hidrofilnost, ki jim omogočajo, da imajo v snovi pristanejo v okolju, pa lahko zaradi delovanja ločenih primerih se pri zdravljenju uporablja kom-ko; vzorčenje in testiranje smo opravili januarja in pacientovem telesu podaljšan zdravilni učinek, jih različnih mikroorganizmov ali kemijsko-fizikalnih binacija več različnih citostatikov hkrati. Kakorko-junija. Zanimalo nas je, ali lahko te odpadne vode delajo odporne tudi proti postopkom čiščenja, ki dejavnikov (svetloba, temperatura ...) iz njih nastali: v zadnji fazi vsi ostanki teh zdravil končajo v povzročijo akutne ali kronične učinke pri izposta-se uporabljajo v klasičnih čistilnih napravah. Zato nejo še t. i. transformacijski proizvodi. Razmerje okolju. Organizmi so zato izpostavljeni komple-vljenih vodnih bolhah ter genotoksične učinke te niso sposobne popolnoma odstraniti teh zdravil med temi snovmi je lahko zelo različno in je v naj-ksni mešanici vseh citostatikov, ki se uporabljajo v (poškodbo dednega materiala, DNK in kromoso-ali pa jih odstranijo le deloma in tako nazadnje pri- večji meri odvisno od tipa izvorne učinkovine (ci- določenem času na določenem mestu. Glede na mov) pri izpostavljenih višjih rastlinah in ribjih je-stanejo v vodnem okolju. Biološka razgradnja cito- tostatika) in od pogojev v okolju (sezonska dinami- mehanizem delovanja lahko nekatere skupine cito- trnih celicah. To smo preverjali v kontroliranih la- statikov z mikroorganizmi v aktivnem blatu klasič- ka). Razlike so tudi v njihovi biološki aktivnosti statikov, ko se pojavljajo v kombinaciji, predstavlja- boratorijskih pogojih. Hkrati pa smo na istih vzor- nih čistilnih naprav je relativno slaba, kadar pride oziroma škodljivih posledicah za posredno izpo-jo večje tveganje kot posamezne spojine. To je zelo cih odpadnih voda opravili tudi kemijske meritve, do biološke razgradnje, pa ni nujno, da te snovi stavljene okoljske organizme. V določenih prime-realen problem, ki pa ga je izredno težko proučeva- kjer smo določali prisotnost 22 aktivnih učinko- razpadejo v produkte, ki so za posredno izposta- rih so se metaboliti izkazali celo za bolj škodljive ti tudi zato, ker je možnih kombinacij ogromno in vin, njihovih metabolitov in transformacijskih vljene okoljske organizme manj nevarni. kot izvorne učinkovine. Na žalost pa so škodljivi je nemogoče testirati vse. Če k temu dodamo še proizvodov citostatikov. Rezultati te raziskave, pri 184 185 Ostanki citostatikov v okolju kateri smo sodelovali s kolegi iz Španije, Italije in zanimajo, prisotne v preiskovanem vzorcu in v ka-Avstrije, so pokazali, da vzorci odpadne vode iz kšnih koncentracijah. Problem teh analiz pa je nji-Slovenije vsebujejo načeloma višje koncentracije hova občutljivost. Namreč: določena onesnaževa-citostatikov na vseh vzorčnih mestih, in sicer ne- la, kot so citostatiki, se pojavljajo v okolju v izre- odvisno od sezone. Najbolj obremenjena je bila dno nizkih koncentracijah, lahko celo pod mejo bolnišnična odpadna voda iz Onkološkega inštitu-detekcije, kar lahko privede do zmotnega zaključ- ta v Sloveniji, najnižje količine pa so bile po priča- ka, da ti v okolju sploh niso prisotni. Take vrste kovanjih izmerjene na iztoku iz čistilne naprave. študij nam tudi ne podajo informacij o morebitnih stranskih učinkih na posredno izpostavljenih Kakšne pa so bile ugotovitve okoljskih organizmih. Za to vrsto odgovorov so glede učinkov na vodne bolhe, potrebne biološke študije, v katerih za razliko od rastline in ribje celice? kemijskih analiz proučujemo dejanske biološke Toksikološke študije so pokazale, da testirane učinke na testiranih celicah ali organizmih. Rezul-odpadne vode povzročijo akutne in kronične učin- tati bioloških študij nam torej povejo, kakšne po- ke na izpostavljenih vodnih bolhah ter poškodbe sledice ima izpostavitev določenim snovem ali re-kromosomov pri višjih rastlinah (tradeskancija in alnim vzorcem na izbran živi sistem. Kemijske čebula). Pri jetrnih celicah rib pa povzročajo po-analize tudi ne podajo odgovorov na vprašanje, škodbe DNK. Posledično lahko te odpadne vode kakšni so biološki učinki v primeru hkratne izpo-predstavljajo tveganje za okolje, čeprav so koncen- stavitve več onesnaževalom, ki so sicer znotraj do- tracije za posamezne citostatike izredno nizke, pustnih meja ali celo pod mejo detekcije, oziroma tudi za več tisočkrat nižje od tistih, ki povzročajo kaj se dogaja s posameznim onesnaževalom v pre-biološke učinke, ko jih testiramo posamezno. To hranjevalni verigi. nakazuje na možno sinergistično delovanje, ko se pojavijo hkrati v okolju. Zanimivo je tudi, da smo Kako torej raziskujete dejanske biološke učinke onesnaževal? Prisotnost onesnaževal in predvsem njihove posledice prisotnosti v nekem okoljskem vzorcu Prisotnost onesnaževal in predvsem določamo posredno prek učinka na živi sistem posledice njihove prisotnosti (modelni organizmi in celične kulture v laboratori- v nekem okoljskem vzorcu določamo ju). Ker ne moremo spremljati vseh bioloških učin- posredno prek učinka na živi sistem kov hkrati, se v raziskavah osredotočimo na dolo- čene, po navadi take, ki so v povezavi z znanim (modelni organizmi in celične mehanizmom delovanja snovi, ki jih proučujemo. kulture v laboratoriju). Velik del citostatikov, tako imenovani klasični cito- statiki, izražajo protirakavo delovanje s poškodo- vanjem dednega materiala rakavih celic. Ker ta ge- ugotovili korelacijo med zaznanimi citostatiki (nji- notoksični mehanizem delovanja ‒ poškodba ge- hovimi koncentracijami) in biološkimi učinki. Se- netskega materiala ‒ ni dovolj specifičen, citostati- veda pa je v teh odpadnih vodah ogromno drugih ki prizadenejo tudi pacientove normalne celice, ostankov zdravil in ostalih onesnaževal, ki jih ni-predvsem tiste, ki se hitro delijo. To se odraža v smo vključili v kemijske analize in so lahko dopri- obliki dobro znanih stranskih učinkov terapije ‒ nesli k opazovanim škodljivim učinkom. slabokrvnosti, zmanjšani reproduktivni sposobno- Zakaj kemijske analize niso dovolj sti, slabosti, bruhanju, odpadanju las, celo v poja- za oceno tveganja določenih onesnaževal, vljanju sekundarnih tumorjev … Ko ostanki cito- kot so tudi citostatiki, za okolje? statikov dosežejo vodno okolje, pa lahko teoretič- Reke so pogosto na pogled lepe, ohranjene in čiste, a so v njih lahko tudi ostanki zdravil, ki imajo no prizadenejo DNK posredno izpostavljenih V primeru kemijskih analiz dobimo podatke, okoljskih organizmov. Ker za genotoksične kemi-na žive organizme negativne učinke. Na fotografiji Sava pri Brestanici. (Foto: Davorin Tome) ali so določene snovi, ki jih iščemo oziroma nas kalije ni praga delovanja, saj je za nastanek raka 186 187 Današnja znanost je tehnologija prihodnosti Ostanki citostatikov v okolju dovolj ena »prava« mutacija (mutacija, ki vodi v (IARC, International Agency for Research on Can-preden dosežejo okolje. V zadnjem času je kar ne- nekontrolirano rast in delitev celic ter se prenaša cer) klasificira kot genotoksična, mutagena, tera-kaj študij, ki se ukvarjajo s testiranjem različnih na naslednje generacije celic), so za posredno izpo- togena in celo kancerogena – torej lahko sama po naprednih tehnik oksidacije (ozon, UV obsevanje) stavljene organizme lahko potencialno nevarne že sebi povzročajo nastanek raka. Vendar je v prime-in filtracije. Nekatere so se izkazale za bolj, druge izredno nizke koncentracije. Izjemno problema- ru rakavih bolnikov razmerje med tveganjem za za manj učinkovite. Seveda pa je, kot vse ostalo v tična pa je kronična, dolgotrajnejša izpostavitev nastanek sekundarnega raka in zdravljenjem v ko-naši družbi, pomembno vprašanje ekonomičnosti. posameznega organizma ali izpostavitev prek več rist zdravljenja. Je pa nujno treba minimizirati mo-Načeloma gre za precej dražje postopke, kot se tre- generacij. Kar velja tudi za nizke koncentracije, pri žnost izpostavitve zdravih ljudi, kot so zdravstveni nutno uporabljajo v čistilnih napravah. Kratkoroč- katerih se pojavljajo citostatiki v okolju. To smo delavci, ki delajo s temi zdravili in pacienti pa tudi no torej verjetno ni mogoče pričakovati konkre-potrdili z raziskavo, v kateri smo ribe cebrice za svojci pacientov. tnih sprememb. Morda bi bila še najbolj preprosta pol leta prek dveh generacij izpostavili nizkim rešitev prenosna kemična stranišča, ki bi jih upo- koncentracijam 5-fluorouracila, zelo razširjenega Kaj pa nova, tarčno delujoča zdravila, rabljali pacienti. Njihova vsebina, ki bi je bilo pre- citostatika. Rezultati so pokazali, da tako nizke ki so v uporabi zadnja leta? So ta kaj cej manj kot v primeru mešanih komunalnih od- koncentracije ne povzročijo smrtnosti rib niti v manj škodljiva kot klasični citostatiki, plak, bi se lažje uničila na primeren način. Vseka- primeru kronične izpostavitve. Povzročijo pa po- ki so v uporabi že desetletja? kor pa je treba opozarjati, da se ta zdravila, kot tudi škodbe genetskega materiala, histopatološke spre-V zadnjih 15 letih je res prišlo do močnega raz- nobena druga, ne smejo vreči v smeti ali školjko, membe jeter in ledvic ter spremembe v izražanju maha citostatikov z bolj tarčnim mehanizmom de-ampak le v za to namenjena zbirališča, kjer se nato genov, povezanih z odgovorom na DNK poškodbe lovanja, ki s precej večjo selektivnostjo napadajo ustrezno uničijo. druge generacije rib. To pa se lahko dolgoročno rakave celice. Ker zato manj prizadenejo paciento-odraža na vitalnosti celotne populacije rib. Kakšna je potencialna uporabna ve normalne celice, imajo tudi manj stranskih vrednost vaših raziskav? Kako bodo učinkov. Eden izmed prvih predstavnikov na trgu njihovi izsledki koristili ljudem? te vrste je imatinib mezilat, ki spada v skupino tiro- Nujne so predvsem raziskave kronične zin kinaznih inhibitorjev. Ta skupina citostatikov Rezultati naših raziskav so uporabni oziroma izpostavitve pri nizkih koncentracijah, zavira delovanje mutiranih kinaz, ki so odgovorne bodo uporabni za namene regulative; nanje se Onesnaževala lahko povzročajo tudi kromosomske za nekontrolirano rast rakavih celic, ki pa jih nor- nepravilnosti, kot so mostički v času mitoze, vidni bodo lahko oprli odločevalci pri sprejemanju za- ki so blizu tistim, ki jih pričakujemo malne celice ne izražajo. Zato ta skupina citostati- v deleči se celici koreninskega vršička čebule. konodaje. Vsekakor je potrebnih več raziskav, v ka- v okolju, in raziskave, v katere so kov načeloma ne povzroči okvar dednega materia- (Foto: Erika Glasenčnik) terih bodo različne raziskovalne skupine na različ- vključene okoljsko relevantne la in se šteje za varnejšo. V svojih raziskavah pa nih ravneh (molekularni, celični, organizmi iz raz- mešanice onesnaževal. smo dokazali, da določeni predstavniki te skupine ličnih trofičnih ravni) raziskovale potencialne ško- zdravil vendarle lahko povzročajo poškodbe de- dljive učinke citostatikov na netarčne, posredno dnega materiala v ribjih in človeških jetrnih celicah Glede na vse povedano bi bilo izpostavljene okoljske organizme in zdrave ljudi Zdravilo proti raku torej lahko zaradi in vitro, čeprav načeloma v manjši meri kot klasič- treba poskrbeti, da bi bilo ostankov (bolnišnično osebje, svojci pacientov), merile pri- mehanizma delovanja, s katerim ubija ni (genotoksični) citostatiki. Dokazali smo tudi, da citostatikov v okolju čim manj. sotnost citostatikov v delovnem okolju medicin- rakave celice, povzroči tudi nastanek raka? imajo lahko drugačne stranske učinke, in sicer lah- Kako bi bilo to mogoče doseči? skega osebja, v površinskih vodah in celo v pitni Tako je. Kot že prej omenjeno, določeni cito- ko delujejo kot motilci endokrinega sistema in cir-Vsekakor bi morali biti bolj previdni, kajti ne- vodi. Šele na podlagi dovolj kakovostnih razisko-statiki ubijejo rakave celice tako, da povzročijo po- kadianega ritma pri kronično izpostavljenih ribah. varnost za posredno izpostavljene ljudi in okoljske valnih podatkov bodo lahko regulatorne inštituci- škodbe genetskega materiala in ko je teh poškodb Vse to kaže, da je ne glede na tip onesnaževala po-organizme je že dokazana. Trenutne koncentracije je, seveda če bodo rezultati kazali v to smer, spreje-preveč, celica umre. Ker se rakave celice delijo hi- treben celovitejši pristop k problematiki, kar bo v okolju so izredno nizke, zato je vsakršna panika le ukrepe, ki bi vodili do zmanjševanja ostankov treje od normalnih (to je lastnost, ki jih dela raka- omogočilo realnejšo oceno tveganja za okolje. odveč. Ker pa uporaba teh zdravil močno narašča, teh zdravil v okolju ‒ podobno kot so večletne razve), so te tudi bolj prizadete. Ker pa mehanizem Predvsem so nujne raziskave kronične izpostavitve lahko ob neukrepanju to sčasoma postane pro-iskave pokazale na škodljive učinke fitofarmacevt- genotoksičnosti ni dovolj specifičen, ta zdravila pri nizkih koncentracijah, ki so blizu tistim, ki jih blem. Predvsem, če pomislimo, koliko onesnaževal skih snovi, antibiotikov in endokrinih motilcev v prizadenejo tudi druge, normalne celice, saj imajo pričakujemo v okolju, in raziskave, v katere so je še hkrati prisotnih v okolju in med katerimi inte-okolju. Zato si ta tematika zasluži nadaljnjo razi- te prav tako DNK, le da jih na splošno prizadenejo vključene okoljsko relevantne mešanice onesnažerakcij sploh ne poznamo. Zato bi bilo že zdaj smi- skovalno pozornost. S svojimi študijami dodajamo v manjšem obsegu. Izjema so celice, ki se, tako kot val. Poleg klasičnih ekotoksikoloških parametrov, selno delovati v smeri zmanjšanja vnosa teh zdravil kamenček v velik, za zdaj le slabo poznan mozaik rakave, hitro delijo – lasni mešički, sluznica, krvne kot so rast, razvoj in preživetje, je treba nujno vklju-v okolje, za kar pa so potrebni sistemski ukrepi. K razumevanja problematike ostankov citostatikov v in spolne celice. Zato imajo ti klasični citostatiki čiti tudi bolj specifične molekularne markerje; temu bi močno prispevala gradnja ustreznih čistil-okolju. toliko hudih stranskih učinkov. Mnoga izmed teh DNK in kromosomske poškodbe, izražanje genov, nih naprav. Takih, ki bi bile sposobne odstraniti te zdravil Mednarodna agencija za raziskave raka vezanih s specifičnim mehanizmom delovanja ipd. stabilne snovi ali vsaj zmanjšati njihove količine, 188 189 Onkraj obzorij In kam drvijo biološke znanosti in z njimi NIB? Če si dovolim pogled desetletja v prihodnost, vi-Najbolj aktualni izzivi so povezani z zdravjem člo- dim NIB kot ne zgolj nacionalni center bioloških veka in našega okolja. Pandemija t. i. novega koro- znanosti, ampak kot širše regionalno in mednaro- navirusa, ki je leta 2020 zamajala človeštvo, je pri- dno središče. V njem bo ustvarjalo na stotine ljudi mer izziva, na kakršne velja biti pripravljen, saj vseh starosti in kadri bodo krožili med inštitucija-pandemije vselej preidejo na človeka iz narave, mi v Sloveniji in tujini. Z veseljem bodo raziskova-Onkraj obzorij prek našega delovanja in posegov vanjo. Ko ome- li drugod in se še raje vračali v naše okolje. V pove- njamo prihodnost, ki pa je pravzaprav že tu, ne zavi z univerzami bo NIB nudil zatočišče najbolj moremo mimo podnebnih sprememb z vsemi po-drznim idejam, ki jim velja slediti v iskanju rešitev sledicami, ki nam pretijo. Za celovito razumevanje za nove aplikativne znanstvene preboje ali »le« v takih in še drugih težav človeštva ter uspešno spo-iskanju zakonitosti narave. Narava se spreminja in z Stoletje, katerega petina je že pretekla, je stoletje prijemanje z njimi je potrebna vrhunska temeljna njo se spreminjamo tudi ljudje. Miselnost mladih znanost. Taka, ki združuje biologijo z družboslov-me navdaja z optimizmom, da prihaja generacija, ki bioznanosti. Nacionalni inštitut za biologijo bo v lovu jem, modeliranjem in računalniškimi zmogljivost-bo preudarnejša od prejšnjih, ki bo cenila znanje in za znanjem tu imel pomembno vlogo in družbi mi. Vendar zgolj multidisciplinarne kompetence inovativnost, ki bo znala izkoristiti globalno naravo predstavljal svetilnik pri krmarjenju med številnimi niso dovolj. Treba se je tudi otresti antropocentriz-modernega znanstvenega dela in ne bo vsega prila- čermi Napredka po zahtevni poti Trajnosti, edini poti, ma in videti globalne težave z vidika ekosistemov gajala samo navideznemu napredku. Narava zaob-ki človeštvu dolgoročno omogoča preživetje. in milijonov vrst živih bitij, ki jih poseljujejo. Naše sega vse, estetiko, harmonijo, kompeticijo, preda-raziskave, ki obsegajo biodiverzitetne znanosti na torstvo. Ohranimo jo takšno tudi naprej. NIB-u že-vseh ravneh biološke organiziranosti, skupaj s ke- lim modro vodenje in srečno plovbo med čermi v ako bomo to dosegli? Največjo prepreko mijskimi in fizikalnimi zakonitostmi okolja in ra- zasledovanju ambicioznih znanstvenih ciljev. smo že preskočili, ko smo v začetku leta znolikih ekosistemov, nudijo prav to. Omogočajo 2020 podpisali pogodbo za financiranje gradnje krmarjenje med čermi, ki grozijo človeštvu s sa- Biotehnološkega stičišča NIB iz kohezijskih skla- mouničenjem. Izr. prof. dr. Matjaž Kuntner, direktor NIB-a dov. To nam zagotavlja, da se bodo ljubljanski deli Svojega pogleda vnaprej ne bi mogel pisati, če se ne naših infrastruktur leta 2023 vselili v nove, moder- bi moji kolegice in kolegi, ki na NIB-u ustvarjajo ne prostore, ki jih tako krvavo potrebujemo. Na- njegovo sedanjost, in tisti, ki so Inštitut pomagali slednja prepreka, ki jo bo treba premagati, je zago- zasnovati ter ga krmariti v preteklosti, maksimalno tovitev nove raziskovalne opreme, ki nam bo po angažirali znanstveno in osebno. Vsem NIB-ov- eni strani omogočala stik z znanstvenim vrhom na cem se zahvaljujem, zahvaljujem pa se tudi vsem mednarodni sceni in po drugi strani dovolj atrak- tistim izven Inštituta, ki podpirajo naš razvoj, ter tivno opremljene laboratorije, ki bodo privabljali onim, ki so mi dali možnost vodenja te izjemne vrhunske raziskovalce. Na NIB-u je trenutno 160 ustanove. zaposlenih, večinoma raziskovalcev, ki so visoko motivirani (četudi ne finančno; po zaslugi enovite- ga obravnavanja znanstvenikov v javnem sektorju, kjer trenutno ni posluha za nagrajevanje uspehov). Nadaljnje znanstvene in tehnološke preboje bo mogoče dosegati z načrtnim rekrutiranjem. S svo- jim renomejem želimo privabiti še več vrhunskih raziskovalcev, ki bodo z nami pisali uspešno zgod- bo naprej. Z raziskovanjem pajkov in njihovih mrež po vsem svetu je Matjaž Kuntner ustvaril svojo lastno mrežo znanja in sodelovanja. (Foto: Luka Svetič) 190 191 K Korala življenja Srečanje s koralami v tropskih morjih na potovanju z ladjo Beagle je Darwina navdihnilo za zamisel o korali življenja. (Foto: Tom Turk) MORSKA BIOLOŠKA ODDELEK ZA RAZISKAVE ORGANIZMOV ODDELEK ZA BIOTEHNOLOGIJO ODDELEK ZA GENETSKO ODKRITJA IN DOGODKI, KI SO ZAZNAMOVALI NIB-OVA KORALA POSTAJA IN EKOSISTEMOV IN SISTEMSKO BIOLOGIJO TOKSIKOLOGIJO IN BIOLOGIJO RAKA BIOLOGIJO IN Z NJO SVET (1960–2020) ŽIVLJENJA ogija ka ogija NIB a a a a a h a postane on on ni afij kih ov sikol sikol a ki vje o- pridruženi oška avna a kt a kt na a a ka logij m ganizmi logij Ek tok Genets tok član VODSTVO NIB-a 2020–2010 i a logij entošk kave oslo podeljen Univerze v a in f lan lan kovodni iste ologij oor erio op ologij kemič ces rob opens ik ologij ikaln eanogr orsk omo kr apevts si EU-EPO patent Bio raka Ljubljani. ▸ Opaženi množični pogini žuželk bi lahko imeli katastrofalne posledice za naravne ekosisteme. Epib in bent flor Ek fit Ek zoop Bio pro v morju M ek Fiz oc M genomi Ent Razis slad in k ekos OMIKE za simultano 2020 zaščitna Mi GSO in ter viru Bakt in mer 2018 podeljeno ▸ Objavljeno poročilo, da je onesnaževanje trenutno največji okoljski vzrok bolezni in smrti. 2020 LIFE izdaja 2020 zaznavanje 2020 2020 sredstva in morfološko dovoljenje za NATURAVIVA; knjige projekt ▸ Uveljavitev tehnologije CRISPR za gensko urejanje. izr. prof. dr. Matjaž Kuntner epidemiologija 2017 raznolikih Laboratorij dobre prvi 60 obrazov člani 2019 INTERREG ▸ Znanstveniki so v laboratoriju sestavili nov genetski kod in tako odprli vrata ustvarjanju novih vrst mikrobov. direktor 2018 virusov v 2019 mikrodelcev prakse za LIFE projekt biodiverzitete konzorcijev vodenje Eco-AlpsWater 2018 ▸ Odkritje, da tumorje sestavljajo heterogene celične populacije, ki skupaj delujejo kot superorganizem. 2017 vodah v suspenziji izvajanje testov organizacija referenčnih EU projekta 2017 organizacija projekt genotoksičnosti ▸ Najden največji fosiliziran pajek Nephila jurassica. določanje 52. evropskega strokovnega začetek 2018 izdaja patent virusov za laboratorijev INEXTVIR INTERRREG simpozija morske posveta »Čmrlji in terenskih za diagnostiko TRANSGLIOMA za sledenje in 2016 ▸ Umetno ustvarjen organoid možganov. 2016 knjige gensko biologije (European preprečevanje 2015 ▸ Nobelova nagrada za odkritje, da se zrele celice lahko pretvorijo v matične. čebele samotarke – raziskav Jama Velika zdravljenje bakterij, virusov Marine Biology 2015 prezrti opraševalci« 2014 vibracijske in fitoplazem vodenje pojava postavitev ▸ Vzpon celične terapije za personalizirano medicino. 2014 Pasica Symposium) in s tem začetek akreditacija projekta EU cianobakterijskega 2014 postavitev krajine sistema zarodkov ▸ Craig Venter naredi celico s popolnoma umetnim genomom. raziskav o divjih 2016 2015 CYTOTHREAT visokofrekvenčnega 2015 odcepljeno za diagnostiko cvetenja opraševalcih rib cebric za ▸ Osnutek genoma neandertalca dokazuje križanje med neandertalcem in sodobnim človekom. organizacija podjetje mikroorganizmov 2012 radarskega sistema objavljen raziskave raka in pod piransko 2012 poletne šole EMBC 2011 projekt 2013 2012 začetek Biosistemika ALP LAKES, članek v toksikologijo 2010–2000 (European Master cerkvijo v okviru aplikativnih prvi mednarodni Nature 2012 INTERREG of Marine GLIOMA 2011 2010 projekta raziskav o uporabi aplikativni prvo 2010 Biotechnology začetek nabava začetek 2008 2010 ▸ Ocenjeno, da živijo še zadnji v divjini skoteni zahodni črni nosorogi in severni beli nosorogi. Biodiversity and 2009 HAZADR vibracij pri meroslovja projekt v shemi plinskega sodelovanje raziskav vpliva razvoj Conservation) ▸ Rečni delfin je uradno »funkcionalno izumrl«. nadzoru čezmejnega kromatografa z pri evropskem 2009 mikrocistinov kompleta organizacija v sodelovanju žuželčjih 2009 projektu na ljudi genotoksičnih ▸ FAO izjavi, da je biotehnologija komplementarno orodje metodam tradicionalnega kmetijstva. 2008 sodelovanja 11. mednarodnega z Univerzo 2006 masnim spektro- začetek Monaški knez Albert 2008 škodljivcev Interreg testov Co-Extra ▸ Prvo kloniranje primerka ogrožene živalske vrste – sundskega vola (Bos javanicus). prof. dr. Tamara Lah Turnšek fotometrom sistemske simpozija SAME v Gentu projekt obišče MBP ob izdaji 2004 ISO biologije akreditacija 2006 INREMOS – 2007 knjige Ogrožene vrste ▸ Objavljen dekodiran človeški genom. direktorica (Symposium on 2005 2006 začetek nabava 9001 za Aquatic Microbial 2004 projekt SYSTHER 2006 in habitatni tipi 2006 ▸ Objavljen celoten genom modelne rastline – navadnega repnjakovca (Arabidopsis thaliana). raziskav začetek prvega PASCALIS, 2005 diagnostiko Ecology) multimodalne kontinuiranih prenosnega EU HEPDNA v slovenskem morju. projekt v okviru izdaja 2004 kvantitativne GSO 2006 meritev na 2005 komunikacije laserskega knjige projekt 2000–1990 2004 5. evropskega analize 2003 EU CANCER 2004 2005 Predsednik države 2004 žuželk oceanografski vibrometra okvirnega programa, Visokogorska nukleinskih začetek dr. J. Drnovšek jezera v začetek 2004 DEGRADOME ▸ Odkrite so rakave matične celice kot izvor tumorjev. boji 2004 ki je zagnal raziskave kislin raziskav odpre prvi del nove splavitev vzhodnem analize raziskav 2002 zgradbe MBP. ▸ V laboratoriju je prvič proizvedena človeška koža. 2002 biodiverzitete in epidemiologije 2004 cianobakterijskih 2002 raziskovalne začetek delu Alp transkriptov v predsednik ekologije 2000 virusov cvetov ▸ Potrditev hipoteze, da krajšanje telomer napoveduje staranje in daljše telomere povzročajo raka. ladje raziskav visokopretočnem vlade podzemnih 2002 ▸ Odkrita gena BRC1 in BRCA2, ki označujeta dedni rak dojke. Sagita v kemični sistemu na 2000 2000 dr. J. Drnovšek voda 2000 2000 ekologiji mikročipih ▸ Razvozlano genomsko zaporedje gliste Caenorhabditis elegans – 33 % beljakovin je sorodnih sesalčjim. podpiše na MBP-ju 2002 začetek začetek žuželk Molekularna biologija ▸ Razvozlano genomsko zaporedje prvega evkarionta – kvasovke Saccharomyces cerevisiae. Listino 2000 ALPE2, ekofizioloških transformacije 2000 in biokemija o oceanih prvi projekt, raziskav 1999 rastlin z namenom 1998 ▸ V Roslinovem inštitutu na Škotskem se skoti ovca Dolly – prvi sesalec, uspešno skloniran iz odrasle diferencirane celice. 1998 1998 nabava (UNESCO) na MBP-ju financiran iz izboljšanja odpornosti ▸ Odkritje prvega gena, povezanega z Alzheimerjevo boleznijo. prvega ustanovitev sedež evropskih 1994 proti virusom, Selitev ljubljanskega dela NIB-a laserskega 1995/ v novozgrajeno Biološko središče ▸ V Zahodni Avstraliji odkrijejo 3,5 milijarde let stare fosilizirane bakterije. 1996 instrumentalnega nacionalnega sredstev žuželkam ter 1996 1996 vibrometra na Večni poti. ▸ Uvedba mišjega gena v zarodek vinske mušice. centra MBP odbora 1994 izvedba prvega slanosti 1986 IOC – UNESCO in suši ▸ Celične kulture ostajajo pomembno orodje pri raziskavah v biologiji, biokemiji, molekularni biologiji in biotehnologiji. 1994 1994 sistematičnega 1994 NIB postane javni raziskovalni zavod. 1994 1994 raziskovanja 1990–1980 prof. dr. Andrej Čokl visokogorskih 1992 Center Sodelavke NIB-a skupaj z N. Gogalo z Biotehniške fakultete 1992 jezer v Triglavskem proizvodnja orjejo ledino pri uvajanju tehnologij in vitro na področje 1992 ▸ Mikroorganizme uporabijo za čiščenje velikega izlitja nafte. direktor Planta narodnem parku, sekundarnih devetdeseta raziskav rastlin, kar je takrat globalno veljalo za eno ki je bila osnova za metabolitov leta ▸ Ustanovljen je IPCC – Medvladni forum za podnebne spremembe. 1989 najpomembnejših orodij pri raziskavah rastlinske naše večdesetletne ▸ NASA v pričanju na ameriškem kongresu prvič uporabi izraz globalno segrevanje. 1990 1990 molekularne biologije in agrobiotehnologije. 1990 raziskave ▸ Postavitev genealoškega drevesa, ki nakazuje, da lahko človeški mitohondrijski DNK sledimo do skupne afriške prednice. ▸ Odkritje, da homeozaporedje, najdeno v vinski mušici, obstaja tudi v miši. Selitev ljubljanskega dela NIB-a v prostore 1988 1989 začetek prvi evropski 1988 1988 na Karlovški cesti v Lubljani. ▸ Odkritje verižne reakcije s polimerazo (PCR). raziskav Ekotoksinologija in ekotoksikologija Rastlinska citogentika mag. projekt Bottom začetek rastlinskih ▸ Poročilo o prvi rastlini (tobaku, odpornemu proti antibiotikom), ki je bila ustvarjena z genskim inženirstvom. Mitja Grosman layer oxygen ornitoloških virusov ▸ Zaradi učinkov cepljenja je globalno izkoreninjen virus črnih koz. direktor 1986 1986 depletion raziskav 1986 ▸ Začetek uporabe polimorfizma dolžin restrikcijskih fragmentov (RFLP) za iskanje genov, povezanih z boleznimi ljudi. 1984 1984 rastlinske 1984 1980–1970 začetek tkivne NAGRADE dr. Milan Lovka nevrofizioloških kulture ▸ Prvič je sintetiziran človeški rastni hormon. raziskav (objava Marina Dermastia prejme veliko nagrado Miroslava Zeia za življenjsko delo direktor 1982 1982 2020 1982 na področju raziskav rastlin, pedagoškega dela in komuniciranja znanosti ▸ V laboratoriju prva bakterija začne izdelovati nebakterijski beljakovini inzulin in interferon. Čokl & Amon v J. Comp. ▸ 2600 metrov pod morsko gladino odkrijejo termalne dimnike s stotinami vrst, kar vodi do alternativne hipoteze o izvoru začetek Psihol.) Sodelavci NIB-a skupaj s prof. M. Grabnarjem osemdeseta z Biotehniške fakultete sodelujejo pri zelo Tamaro Lah Turnšek brazilska vlada odlikuje za znanstveno sodelovanje med 1980 življenja. 1980 sodelovanja 1980 2018 leta trendovskih raziskavah novega področja Slovenijo in Brazilijo z viteškim redom Rio Branco, najvišjim priznanjem Brazilije ▸ Arheje so prepoznane kot samostojna domena na drevesu življenja. začetek pri programu tujim državljanom prof. dr. Matija Gogala raziskav vibracijske molekularne biologije. ▸ Nobelova nagrada za odkritje encima reverzne transkriptaze, ki omogoča npr. tudi razmnoževanje povzročitelja COVID-19. 1978 Sredozemskega 1978 komunikacije akcijskega ▸ Razvozlana je prva genomska sekvenca – faga PHi X 174 z 11 geni in 5000 baznimi pari. direktor prva žuželk (objava Andrej Blejec prejme veliko nagrado Miroslava Zeia za življenjsko delo načrta začetek 2018 na področju biostatistike ▸ V bakteriji Escherichia coli odkrijejo mobilna zaporedja DNK. mednarodna Gogala et al. v J. 1976 1975 monitoringa poletna šola 1976 ▸ Za zgradbo celičnih membran predlagajo model tekočega mozaika. Comp. Psihol.) obalnega obalnega Tamara Lah Turnšek prejme veliko nagrado Miroslava Zeia za življenjsko delo ▸ V Ramsarju v Iranu podpišejo mednarodno konvencijo o ohranjanju mokrišč. 1973 morja morja 1974 2017 na področju raziskav biologije raka ▸ Hipoteza o izvoru življenja iz RNK. 1974 začetek 1974 1971 raziskav bioloških, ▸ Začetek uporabe prenosa po Southernu za ločevanje molekul DNK z elektroforezo. začetek Metka Filipič prejme Zoisovo priznanje za pomembne dosežke na področju raziskav prof. dr. Franc Sušnik fizikalnih in 2016 raziskav v kemijskih okoljskih onesnaževal in njihovih škodljivih vplivov na okolje in zdravje ljudi 1972 1970–1960 1972 ravnatelj ribištvu značilnosti 1970 začetek obalnega 1971 Matija Gogala s sodelavci v reviji Nature objavi članek Kristina Gruden prejme Zoisovo priznanje za pomembne dosežke v sistemski o občutljivosti žuželčjih vidnih barvil na ultavijolično svetlobo. 2015 ▸ Odkritje hipertermofilne bakterije Thermus aquaticus (Taq), ki je povezana z zgodovino verižne reakcije s polimerazo (PCR). 1970 raziskav flore morja in molekularni biologiji 1970 in favne 1970 astia ▸ Sanger s kolegi predstavi novo tehniko sekvenciranja. severnega ▸ Okazaki pokaže, da je za sintezo DNK nujen fragment DNK, ki deluje kot začetnik. 1969 Jadrana 1969 Matija Gogala, povsem ob boku podobnih raziskav 2014 Jadran Faganeli prejme veliko nagrado Miroslava Zeia za življenjsko delo na področju na globalni ravni, objavi odmeven članek o akustični raziskav biogeokemičnih procesov v morju, lagunah in visokogorskih jezerih 1968 ▸ Postavljena je ideja o restrikcijskih endonukleazah. 1968 a Derm prof. dr. Miran Vardjan ▸ Odkritje, da bakterijska polimeraza RNK uravnava polimerizacijo nukleotidov pod nadzorom DNK. komunikaciji žuželk, ki postane in do danes ostane pomembno področje raziskav na NIB-u . Andrej Čokl prejme veliko nagrado Miroslava Zeia za življenjsko delo na področju arin ▸ Glista Caenorhabditis elegans je izbrana kot modelni organizem za proučevanje razvoja živali. ravnatelj 1966 2013 raziskav vibracijske komunikacije žuželk 1966 ▸ Odkritje zelene fluorescentne beljakovine v meduzi Aequorea victoria, ki kasneje postane orodje za opazovanje nevidnih va: M celičnih procesov. Jože Štirn prejme veliko nagrado Miroslava Zeia za življenjsko delo na področju 1964 2012 1964 ▸ Postavljena je hipoteza, da nekatere notranje strukture evkariontskih celic izvirajo iz samostojnih živih organizmov. prof. dr. Hubert Pehani raziskav ekologije morja in morske biologije zasno ▸ Ugotovljena je podobnost med kloroplasti in cianobakterijami. Miran Vardjan je štipendist UNESCO na fitotronu v Gif sur a v. d. upravnik Alenka Malej prejme veliko nagrado Miroslava Zeia za življenjsko delo na področju ▸ Razvozlan je genetski kod. 1962 Yvette (Francija) in opravi specializacijo iz fiziologije rastlin 2011 1962 1961 na biotehničnem inštitutu v Tübingenu (Nemčija). raziskav ekologije obalnih voda in morske biologije Idejn ▸ Odkritje mRNK. 1960 1960 Univerza v Ljubljani ustanovi Inštitut za biologijo. 1960 Veličina tega stališča do življenja z njegovimi različnimi silami, ki so bile prvotno vdihnjene v nekaj oblik ali v eno samo, pa je v tem, da so se iz tako preprostega začetka, medtem ko je naš planet krožil v skladu z ustaljenim zakonom težnosti, razvile in se še naprej razvijajo nadvse lepe in nadvse čudovite oblike. Charles Darwin, angleški naravoslovec O nastanku vrst (prevod Bogdan Gradišnik) Razmišljanja o koralnih diagramih v Darwinovem zvezku B. (Objava z dovoljenjem Cambridge University Library) Po vrnitvi s potovanja z ladjo Beagle je Charles Darwin predlagal, da bi bilo morda bolje, če bi drevo življenja imenovali korala življenja. Korala ima odmrla mesta, iz katerih izhajajo razvejitve, odlomljenih Večna pot 111, SI-1000 Ljubljana delov pa ni videti in je vse skupaj nekako v nasprotju s stalnimi novimi T +386 (0)59 232 701 F +386 (0)59 232 715 poganjki. Idejo je kasneje opustil, danes pa jo nekateri E tajnistvo@nib.si, www.nib.si evolucijski biologi ponovno oživljajo.